- 美國(guó)電池制造商Ion投產(chǎn)固態(tài)電池，電池技術(shù)領(lǐng)域迎革命
- 發(fā)布日期：2025-06-26
據(jù)媒體20日?qǐng)?bào)道，美國(guó)初創(chuàng)企業(yè)Ion Storage Systems已開始生產(chǎn)固態(tài)電池，該技術(shù)有望在智能手機(jī)和電動(dòng)汽車領(lǐng)域帶來(lái)突破性進(jìn)展。
媒體介紹稱，該公司采用獨(dú)特的陶瓷基板技術(shù)，其固態(tài)電池的能量密度比傳統(tǒng)鋰離子電池高出50%，充電速度更快，且?guī)缀醪淮嬖谄鸹痫L(fēng)險(xiǎn)。
據(jù)悉，Ion Storage Systems獲得了美國(guó)能源部下屬高級(jí)研究計(jì)劃局-能源（ARPA-E）2000萬(wàn)美元的規(guī)模化資助，以支持其產(chǎn)品制造和成本降低的初步步驟。
目前，該公司的固態(tài)電池已在其位于馬里蘭州的工廠開始生產(chǎn)，向潛在客戶發(fā)貨測(cè)試，包括美國(guó)國(guó)防部和多家未具名的電子產(chǎn)品制造商。
盡管固態(tài)電池技術(shù)被視為下一代電池革命的關(guān)鍵，但該領(lǐng)域長(zhǎng)期面臨技術(shù)瓶頸和商業(yè)化困難。據(jù)研究機(jī)構(gòu)PitchBook數(shù)據(jù)顯示，全球?qū)虘B(tài)電池公司的風(fēng)險(xiǎn)投資預(yù)計(jì)將降至2017年以來(lái)的最低水平。
然而，Ion的技術(shù)突破可能改變這一格局。該公司獨(dú)特的制造工藝使其能夠利用現(xiàn)有電池生產(chǎn)設(shè)施，大幅降低資本投入要求，為大規(guī)模商業(yè)化鋪平了道路。
從燃料電池到固態(tài)電池，技術(shù)突破解決行業(yè)痛點(diǎn)
固態(tài)電池被譽(yù)為電池技術(shù)的圣杯，因其將傳統(tǒng)鋰離子電池的液態(tài)電解質(zhì)替換為固態(tài)核心，不僅能量密度更高，充電速度更快，且損壞時(shí)幾乎無(wú)起火風(fēng)險(xiǎn)。
然而，數(shù)十年來(lái)，盡管全球各大汽車制造商和初創(chuàng)公司投入巨資研發(fā)，固態(tài)電池始終未能走出小眾應(yīng)用，商業(yè)化進(jìn)程一再受挫。該技術(shù)的核心難點(diǎn)在于充放電時(shí)的體積變化會(huì)導(dǎo)致電池開裂，為此廠商不得不在電池組內(nèi)添加彈簧和金屬板，增加了重量和體積，抵消了能量密度的優(yōu)勢(shì)。此外，傳統(tǒng)固態(tài)電池的制造工藝與現(xiàn)有鋰電池生產(chǎn)線大相徑庭，進(jìn)一步推高了成本。為了突破這一瓶頸，Ion借鑒了馬里蘭大學(xué)材料科學(xué)家Eric Wachsman和其博士生Greg Hitz的研究成果，選擇將氫燃料電池中使用的多孔陶瓷基板技術(shù)應(yīng)用到鋰離子電池中，創(chuàng)造出三層結(jié)構(gòu)：鋰金屬、陶瓷層和金屬合金層。在此基礎(chǔ)上，陶瓷層中的微孔能夠緩沖鋰在電池中移動(dòng)時(shí)的膨脹和收縮，解決了傳統(tǒng)固態(tài)電池因“呼吸”效應(yīng)導(dǎo)致的開裂問(wèn)題。
這種簡(jiǎn)化的設(shè)計(jì)使其能夠像常規(guī)鋰電池一樣封裝在柔軟的箔袋中，制造工藝也與現(xiàn)有電池生產(chǎn)線高度兼容。
Ion能否改寫全球電池格局？靜待量產(chǎn)檢驗(yàn)
Ion新任首席執(zhí)行官Jorge Schneider此前在通用汽車和鋰電池行業(yè)公司任職。他表示：
“這是一項(xiàng)革命性技術(shù)，卻無(wú)需像建立Gigafactory（特斯拉的超級(jí)電池工廠）那樣的巨額資本投入。”
Ion還在與多家消費(fèi)電子公司合作，盡管具體名稱未予披露，但Wachsman透露涉及“幾乎所有你能想到的消費(fèi)電子品牌”。在Ion工廠展示中，智能手表和無(wú)線耳機(jī)的拆解樣品暗示了該技術(shù)在小型設(shè)備中的潛在應(yīng)用。分析人士指出，固態(tài)電池的成功取決于能否以合理成本實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。PitchBook高級(jí)新興技術(shù)分析師Jonathan Geurkink表示，只有當(dāng)制造商開始大規(guī)模出貨時(shí)，市場(chǎng)的信心和成功概率才更容易被評(píng)估。Ion當(dāng)前的高生產(chǎn)成本需通過(guò)其高達(dá)50%的能量密度提升來(lái)證明價(jià)值，這對(duì)其早期客戶說(shuō)服力至關(guān)重要。
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