历经8年100多次实验失败！全球首个无负极钠固态电池诞生，可循环数百次【附固态电池技术赛道观察图谱】

瞻观前沿

《中国科学报》报道，孟颖团队经过8年时间和100多次实验失败后，最终成功研发了全球首个无负极钠固态电池。这种新型电池具有稳定的结构和高安全性，可循环数百次，同时具备环保和低成本的优点，为未来电池技术的发展开辟了新的路径。该成果最近已在《Nature Energy》上发表。论文通讯作者孟颖(Ying Shirley Meng)是美国芝加哥大学普利兹克分子工程学院的分子工程教授。

相较于锂离子电池，钠元素因其在地壳中的丰富储量和低廉成本，被视为实现更经济、更可持续电池解决方案的关键。然而，如何找到一种既高效又稳定的负极材料，以适配钠离子的独特性质，一直是制约钠固态电池发展的瓶颈。

为了实现电解质与集电器之间的完美界面连接，研究团队创新性地采用了一种具有液体流动性的固体铝粉作为集电器材料。这种设计巧妙地避开了传统金属铝箔在固态电池应用中的局限性，通过高压下的致密化过程，铝粉不仅形成了坚固的固体集电器，还实现了与电解质之间液体般的紧密接触，极大提升了电池的整体性能。

此外，研究团队发现了一种电化学性能稳定的固体电解质——硼氢化钠(NBH)。该材料不仅电化学性能稳定，而且与颗粒状铝集电器能够实现近乎完美的接触，这也是研究团队能够成功研发无负极钠固态电池的关键之一。

(图片来源：摄图网)

技术价值观察

固态电池产业链与液态锂电池大致相似，上游包括原料矿产、机械设备以及基础材料，两者主要的区别在于负极材料和电解质的种类，正极材料方面几乎一致，若完全发展至全固态电池，隔膜也完全被替换。产业链中游为电池包的加工制备过程，产业链下游应用领域包括新能源汽车、储能系统、消费电子等。

孟颖团队研发出全球首个无负极钠固态电池，该技术处于固态电池产业链的中游环节。

宏观市场观察

区域竞争情况

从代表性企业/机构分布情况来看，环渤海、长三角地区代表性企业/机构较多，其中北京拥有中科院物理所、中科院化学所、匠心、国联动力等科研实力强大的企业/机构。

国内外固态电池产业代表性企业投资动向

2021年以来，固态电池产业代表性企业的投资动向主要包括通过对子公司增资、非公开筹资等方式进行固态电解质研发以及固态电池生产基地项目的建设。固态电池产业代表性企业最新投资动向如下：

市场前景展望

2022年以来，固态电池的研发和产业化取得了明显的进展，尤其是伴随着以卫蓝新能源和赣锋锂电等为代表的中国企业的半固态电池的量产装车，标志着半固态电池在2023年实现了经济学意义上的产业化。预计2029年中国固态电池出货量将超过100GWh。

中国固态电池技术赛道热力图

根据前瞻产业热力图显示，目前固态电池关键技术强相关的城市集群主要集中在华北和华东区，尤其是北京市成为重点发展区域。这些城市群已投入大量政策、资金、环境和人才资源用于固态电池研发，成为潜在的固态电池技术发展中心。根据热力图的分布华北地区有极大的可能性成为固态电池技术的先导区域。重点关注北京市 顺义区、北京市 大兴区、江苏省 南京市 浦口区等地的相关企业，以及这些地方对固态电池产业发展的投资环境和潜力市场。

前瞻经济学人APP资讯组

更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国固态电池行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》

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