在全球能源革命的浪潮中,固態(tài)電池正以“下一代電池技術(shù)皇冠上的明珠”之姿,掀起動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)的顛覆性變革。
作為解決傳統液態(tài)鋰離子電池“能量密度天花板”“安全隱患”“寬溫服役性能短板”三大核心痛點(diǎn)的高階方案,固態(tài)電池的研發(fā)進(jìn)展,不僅是電池企業(yè)技術(shù)實(shí)力的試金石,更是國家能源戰略落地、新興市場(chǎng)競爭力的關(guān)鍵。
其中,作為目前炙手可熱的新興賽道,航空電動(dòng)化已成為構建城市立體交通網(wǎng)絡(luò )的重要發(fā)展方向。同時(shí),電動(dòng)航空器對動(dòng)力電池系統提出了小且輕,并滿(mǎn)足高安全、長(cháng)續航、耐高/低溫的極致要求,這也催生了電池企業(yè)對高比能、高安全、寬溫域固態(tài)電池的研發(fā)。
5月15日,在CIBF2025展會(huì )期間,聚圣科技發(fā)布其超高比能原位固態(tài)一體化軟包電池——聚圣?固能1號,在電芯層級實(shí)現高安全、高比能、高倍率、長(cháng)壽命、寬溫域和低成本這六個(gè)維度的突破。
圖為聚圣科技聯(lián)合創(chuàng )始人、首席科學(xué)家韋偉峰發(fā)布新品
01
聚圣?固能1號電芯六維突破
據聚圣科技聯(lián)合創(chuàng )始人、首席科學(xué)家韋偉峰介紹,聚圣?固能1號電芯能量密度高達400Wh/kg、循環(huán)壽命超1000次,支持4C快充、-40~100℃環(huán)境下正常工作,并通過(guò)5mm針刺試驗,且實(shí)現低成本。
具體來(lái)看,聚圣?固能1號單體電芯能量密度高達400Wh/kg,系統能量密度可達320Wh/kg,這意味著(zhù)在相同的重量下,該款電芯能夠存儲更多的電量,可以為航空器提供更強勁的續航能力。
循環(huán)壽命方面,韋偉峰介紹道,該款電芯超1000次的循環(huán)壽命,這不僅降低了航空器更換電池的頻率和成本,同時(shí)提高了電池系統的穩定性和可靠性,從而降低總體運營(yíng)成本。
快充能力是先進(jìn)電池技術(shù)的重要指標之一,該款電芯支持4C快充,則能夠在更短的時(shí)間內為航空器補能,大幅節省充電時(shí)間,提高航空器運營(yíng)效率。
工作溫域方面,據韋偉峰介紹,該款電池能夠在-40~100℃的超寬溫度范圍內正常工作,可以有效緩解電池在極端溫度下性能下降,甚至無(wú)法工作的痛點(diǎn)。
安全性一直是電池技術(shù)發(fā)展中備受關(guān)注的話(huà)題,聚圣?固能1號通過(guò)了5mm針刺試驗,意味著(zhù)該電池在安全性能方面滿(mǎn)足行業(yè)高標準要求。
尤其值得一提的是,聚圣?固能1號通過(guò)其一系列自研的材料技術(shù),不斷縮小其固態(tài)與目前液態(tài)鋰電池的成本差距,這也為固態(tài)電池從實(shí)驗室走向商業(yè)化提供了關(guān)鍵突破口,技術(shù)代際更替的窗口正在被加速打開(kāi)。
02
聚圣?固能1號電芯高性能背后技術(shù)揭秘
聚圣?固能1號電芯之所以能夠有上述高性能的表現,離不開(kāi)其創(chuàng )新的一系列先進(jìn)技術(shù)。
據電池中國了解,原位固態(tài)化電解質(zhì)技術(shù)是其中的關(guān)鍵技術(shù)之一。該技術(shù)包括高交聯(lián)互穿型聚合物骨架技術(shù),并結合其獨特的界面設計,可以增強電解質(zhì)的結構穩定性,電壓穩定窗口提升至>5V;同時(shí)使離子電導率>5mS/cm,大幅提高電池內部的離子傳輸效率,進(jìn)而提升電池的整體電化學(xué)性能。
高倍率富鋰錳基正極材料技術(shù)也是其第二個(gè)技術(shù)亮點(diǎn)。據韋偉峰介紹,這一技術(shù)可以使正極克容量>260mAh/g,壓實(shí)密度可達3.3g/cm3,倍率性能最高達到10C。
同時(shí),高容量預鋰化硅負極材料技術(shù)同樣功不可沒(méi),它可以使負極克容量>1800mAh/g,且體積膨脹減少30%。
業(yè)界周知,硅基負極材料雖然具有較高的理論克容量,但在充放電過(guò)程中容易發(fā)生較大的體積膨脹,而導致材料結構被破壞,進(jìn)而影響電池的循環(huán)壽命和穩定性。而據韋偉峰介紹,聚圣?固能1號電芯的這一負極創(chuàng )新技術(shù)則可以有效解決該問(wèn)題,這也使新型硅基負極材料能夠更好地應用于實(shí)際固態(tài)電池的生產(chǎn)中。
由此,在上述三大材料技術(shù)加持下,結合其獨特的界面設計等多層級創(chuàng )新,聚圣科技最終研發(fā)并推出其原位固態(tài)一體化電池——固能1號。
03
聚圣科技固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化謀略
作為一家電芯“新勢力”企業(yè),聚圣科技攜其發(fā)布的固能1號,在CIBF2025上獲得業(yè)界多方關(guān)注。在其新品發(fā)布后,聚圣科技聯(lián)合創(chuàng )始人、首席科學(xué)家韋偉峰接受了電池中國的專(zhuān)訪(fǎng),透露了聚圣科技在固態(tài)電池領(lǐng)域的布局及產(chǎn)業(yè)化謀略。
市場(chǎng)方面,韋偉峰表示,聚圣?固能1號的目標市場(chǎng)主要是低空經(jīng)濟領(lǐng)域的電動(dòng)航空市場(chǎng),充分發(fā)揮其高安全、高比能、高倍率、長(cháng)壽命、寬溫域和低成本的優(yōu)勢。
業(yè)務(wù)整體布局方面,據韋偉峰透露,聚圣科技已規劃航空動(dòng)力、大動(dòng)力(乘用車(chē)用動(dòng)力電池)和小動(dòng)力(機器人、兩輪車(chē)用動(dòng)力電池)三大業(yè)務(wù)板塊。
對于固態(tài)電池在不同應用市場(chǎng)的前景,韋偉峰指出,超高能量密度固態(tài)鋰離子電池目前不太可能應用于電動(dòng)兩輪車(chē)市場(chǎng),因為該市場(chǎng)對價(jià)格比較敏感,固態(tài)電池尚不具備競爭優(yōu)勢,但在高安全、長(cháng)續航的市場(chǎng)需求驅動(dòng)下,未來(lái)亦有應用可能。
隨著(zhù)制造成本的不斷降低,以及對安全性、能量密度的更高追求,固態(tài)電池未來(lái)在乘用車(chē)市場(chǎng)有望進(jìn)一步提高滲透率。
其中,憑借低成本優(yōu)勢,韋偉峰尤其看好富鋰錳基正極材料的市場(chǎng)發(fā)展空間,這也是聚圣科技持續迭代其富鋰錳基正極材料的主要原因之一。
固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化方面,聚圣科技有其獨到的策略。據韋偉峰介紹,聚圣科技固態(tài)電池的正極、負極、電解質(zhì),通過(guò)采買(mǎi)部分基礎材料,再進(jìn)行自行改性、加工的方式,不僅可以降低電池主材的制造成本,而且將核心材料創(chuàng )新技術(shù)掌握在自己手中,提高了自身產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化話(huà)語(yǔ)權。同時(shí),這也是聚圣科技能夠在正極、負極、電解質(zhì)等多種主材上同時(shí)實(shí)現突破的基礎。
據韋偉峰介紹,聚圣科技原位固態(tài)一體化軟包電池產(chǎn)品所采用的“聚圣固能技術(shù)”,其專(zhuān)利達81項。
固態(tài)電池迭代規劃方面,韋偉峰表示,聚圣科技堅持量產(chǎn)一代、研發(fā)一代、儲備一代的模式。聚圣科技第一代固態(tài)電池已于2025年開(kāi)始量產(chǎn)交付,這次發(fā)布的400Wh/kg固能1號也將于2026年批量生產(chǎn)銷(xiāo)售,其下一代全固態(tài)鋰金屬電池也在研發(fā)中,瞄準雙500指標(500Wh/kg能量密度和500周循環(huán)壽命)。
電池中國認為,隨著(zhù)固態(tài)電池被納入國家發(fā)展戰略,我們正在見(jiàn)證一場(chǎng)深刻的電池變革,而聚圣科技以“六維突破”的技術(shù)創(chuàng )新,為這場(chǎng)變革提供了其特有的創(chuàng )新解決方案。
此外,當前固態(tài)電池雖已成為行業(yè)焦點(diǎn),但仍受制于規?;慨a(chǎn)瓶頸。值得關(guān)注的是,韋偉峰在“電動(dòng)航空及下一代電池技術(shù)(CIBF2025深圳)交流會(huì )”上,深度解讀了“為什么原位固態(tài)一體化技術(shù)是高性能固態(tài)電池的規?;慨a(chǎn)路徑?”的問(wèn)題,敬請關(guān)注電池中國后續相關(guān)報道。
展望未來(lái),固態(tài)電池的“黃金時(shí)代”剛剛開(kāi)始。

