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华为黑鳞电池专利技术能否颠覆行业格局?

2024年1月29日
  • 编辑:Ana Hu
  • 中国出海半导体网

 

在科技的不断进步中,手机和汽车作为现代科技的代表,电池技术一直是制约它们发展的关键问题所在。长期以来,电池容量、续航稳定性、安全性等问题一直困扰着电池行业,而近日,华为的一项电池专利却再次引发业内关注,在这片电池的天空中,华为的黑磷电池专利宛如一颗新星,为电池技术带来了前所未有的可能性。

 图1:黑磷这种颠覆性的新材料电池有望取代传统的Si硅

图1:黑磷这种颠覆性的新材料电池有望取代传统的Si硅

中国出海半导体网了解到,在2021年,华为就已经申请了一项关于黑磷电池技术的专利,并于2023年5月进行了公示,预示着黑磷电池可能在不久的将来问世。这种颠覆性的新材料电池有望取代传统的Si硅,成为新的半导体材料。

黑磷因其独特的层状结构和卓越性能备受瞩目。具有极高的离子传导能力和电荷容量,其容量是石墨的7倍,电子电导率达到~300S/m。简而言之,黑磷电池快充更快,能量密度更大,电池更耐用。

图2:黑鳞具有极高的离子传导能力和电荷容量

图2:黑鳞具有极高的离子传导能力和电荷容量

然而,黑磷在充放电过程中存在体积膨胀和循环稳定性差的问题。为解决这些问题,华为在过去的一年里致力于黑磷电池技术的研发,通过引入特定稳定剂,成功解决了黑磷在使用过程中的体积膨胀和循环稳定性的难题。这不仅是对新材料的成功应用,更是对电池领域问题的深刻反思和创新解决。

黑磷电池之所以备受期待,不仅在于它的理论性能优势,更在于它在实际应用中的潜力。然而,要将黑磷电池推向市场,仍然面临着一系列挑战。其中,成本和性能的平衡是关键问题之一。黑磷的价格高昂,中国出海半导体获悉,华为在2022年向兴发以3000元/克的价格,一次性采购了30多克,用于前期的研发。尽管兴发集团在成本控制上取得了一些成功,但要实现大规模商业化仍需时间。同时,长期稳定性和安全性也是需要深入研究的方向。

在这一过程中,兴发集团已成为国内主要的黑磷供应商,其20余年的深耕为华为提供了重要的支持。华为向兴发集团高价采购黑磷,展现了对这一材料的高度重视。兴发集团的投产成功和成本控制为黑磷的广泛应用奠定了基础。

尽管黑磷电池的未来充满挑战,但在手机和汽车领域的广泛应用前景不可忽视。在手机领域,黑磷电池将为用户提供更大容量和更快的充电速度,从而改变使用体验;在电动汽车领域,其高能量密度和快充特性有望解决续航焦虑问题,推动新能源汽车的发展。此外,黑磷电池的环境友好性和资源可持续性也是其受到青睐的原因。

实际上,中国出海半导体还了解到,在黑磷锂电池的研究上,除了华为之外,还有中科院也在这方面发力,相关的论文也发表在了《科学》杂志上,根据其显示的内容,有望做成能量密度达350瓦时的快充电池,并且黑磷电池能做到2000次循环之后,仍有90%的电荷容量,9分钟内充入80%的电量,而目前在快充方面做得比较好的OPPO,它家的电池长寿技术能保证1600次循环充放电后,电池容量保持在80%以上。

由此可见,黑鳞复合材料的电极片一旦量产,将会改变电池行业目前窘迫的现状,到时不仅解决手电、平板等电池问题,还解决了电车的大问题,轻松跑到1000km不成问题。

中国在全球电池技术革新中扮演着越来越重要的角色,而华为的黑磷电池专利则是中国企业在新材料研发上的一次重大突破。这一专利不仅是对新材料的应用,更是对未来电池技术发展方向的一次深刻引领。它不仅预示着手机和汽车行业的一次革命性变革,也代表了中国在全球科技创新大潮中所扮演的重要角色。