摘要
目前,全固态电池已在穿戴电子、医疗设备、烹饪设备等强调精密、小巧、安全、稳定的设备中试水应用。
近期外媒消息,三星正开发全固态电池“Dream Battery”,最快将于今年四季度搭载智能戒指面市。
三星规划,“Dream Battery”全固态电池目前能量密度为200Wh/L,2025Q4将提升至360Wh/L,在2025Q4应用于新款Galaxy Ring(第二代智能戒指),2026Q4再提升至400Wh/L,并将全固态电池技术扩展至新款Galaxy Buds(耳机),在2027年应用于智能手表产品。
结合海内外进展,相比于在2027初步实现全固态电池的量产目标,一些“微小”场景或成为全固态电池商业化落地最快的应用场景。
全固态电池电芯越大,固-固界面越难控制,将电池做大是一个难题。到2024年末,业内全固态电池集中在20Ah水平,最大不超过40Ah。到2025年比亚迪、一汽披露研制容量超过60Ah的全固态电池,并表示如果对全固态电池进行模组系统集成需在外部施加压力(比亚迪试验10~20MPa),以保证大容量全固态电池的稳定。
微小场景中电池型号通常为纽扣电池,正好规避了这一难点,全固态电池的高能量密度、安全的优势得以显现。目前,全固态电池已在穿戴电子、医疗设备、烹饪设备等强调精密、小巧、安全、稳定的设备中试水应用。
除了三星,日本电池企业Maxell和英国Ilika Technologies以及国内屹锂科技也披露了类似的应用,不仅局限于消费电子,还包括炊具、医疗器械等。
2025年1月,日本电池企业Maxell宣布,其全固态电池产品“PSB401010H”被应用于Co-Works、吉野家联合开发的无线烹饪温度装置“NICK”。PSB401010H采用硫化物电解质技术路线,尺寸为10.5mm x 10.5mm x 4.0mm,标称容量为8mAh,标称电压为2.3V。
在这一案例中值得借鉴的是全固态电池的宽温性、安全性优势得以发挥。因NICK是针对牛肉炊具开发的无线烹饪温度装置,电池满足无线通讯的稳定供电要求之外,还需要在超100℃的环境中工作。Maxell表示,即使经过最高温度250℃下的回流焊工序,PSB401010H容量和负载特性等基本特性并未发生劣化。
英国Ilika Technologies公司开发了毫米级全固态电池,用于癫痫和帕金森患者的神经刺激装置以及植入肺动脉的血压传感器,全固态电池在微型医疗器械领域表现可观发展前景。
毫米级固态电池具有小尺寸、高能量密度和长寿命的特点,不仅为微型医疗设备提供安全、可靠的电源解决方案,还有助于延长设备的使用寿命并提高患者的舒适度。
Ilika Technologies已经与Cirtec Medical合作,在美国完成了Stereax微型固态电池生产线的安装,专为医疗应用设计,并已通过用户验收测试(UAT),为正式生产做准备。
国内专注于硫化物全固态电池与硫化物固态电解质材料的屹锂科技,也在2024年就披露其小Ah全固态电池也率先在消费电子领域实现商用,类似三星,在智能手环、智能耳机、智能手表类穿戴消费电子上落地。
2024年,屹锂科技就实现制备出2Ah及5Ah的全固态电池软包电芯的研发制备,实现能量密度达到410Wh/kg,充放电循环寿命达到2000次以上,固态电池核心材料硫化物电解质离子电导率达到17ms/cm。同时,公司还在进行电摩、车端等多元领域的市场开拓。未来5年,屹锂科技预计规划建设26GWh全固态锂电池产能。