“從當前全球固態(tài)電池研發(fā)進展來看，量產(chǎn)技術(shù)工藝有待成熟，2027年前后有望小批量生產(chǎn)?！薄坝媱?027年左右啟動批量示范裝車應用。”

　　日前，記者在第二屆中國全固態(tài)電池創(chuàng)新發(fā)展高峰論壇采訪了解到，對于備受關注的固態(tài)電池落地路徑，不少產(chǎn)業(yè)人士給出了小批量量產(chǎn)時間表。

　　隨著現(xiàn)有液態(tài)鋰離子電池密度已接近理論極限，產(chǎn)業(yè)鏈上的企業(yè)正在攻關新一代電池技術(shù)。其中，全固態(tài)電池因高安全性和高能量密度被行業(yè)視為最具潛力的“下一代動力電池”。

　　全國政協(xié)常委、經(jīng)濟委員會副主任，工業(yè)和信息化部原部長苗圩表示：“固態(tài)電池在安全與能量密度等方面相比現(xiàn)有的液態(tài)電池產(chǎn)品具有明顯的優(yōu)勢，有望解決新能源汽車續(xù)航與安全兩大痛點，成為全球動力電池下半場競爭的焦點之一。（不過）固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化仍需解決技術(shù)、工藝和成本的問題。”

　　中國科學院院士、中國全固態(tài)電池產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新平臺理事長歐陽明高在論壇上分享，當前，要聚焦以“硫化物”電解質(zhì)為主體電解質(zhì)，匹配高鎳三元正極和硅碳負極的技術(shù)路線，以比能量400瓦時/公斤、循環(huán)壽命1000次以上為性能目標，確保2027年實現(xiàn)轎車小批量裝車，2030年實現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)。為了實現(xiàn)這一目標，首先要建立全行業(yè)共性基礎材料供應鏈。

　　固態(tài)電池商業(yè)化難在哪兒？

　　固態(tài)電池是一種使用固態(tài)電解質(zhì)取代傳統(tǒng)鋰離子電池中電解液的新型電池。傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池主要由正極、負極、電解液和隔膜四大關鍵要素組成。固態(tài)電池使用固態(tài)電解質(zhì)替換傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池中的電解液。

　　現(xiàn)階段傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池的能量密度已經(jīng)接近350Wh/kg 的理論極限，且存在電池熱失控等安全隱患。固態(tài)電池于近年被視為可以繼承鋰離子電池主流地位的電池技術(shù)。從固態(tài)電池的發(fā)展路徑來看，固態(tài)電池大致可分為半固態(tài)、準固態(tài)、全固態(tài)等。

　　苗圩稱：“此前部分企業(yè)宣布已經(jīng)量產(chǎn)裝車的固態(tài)電池大部分是半固態(tài)電池。需要澄清的事實是，半固態(tài)電池仍然屬于液態(tài)電池的范疇，不能與固態(tài)電池混為一談。絕不是液態(tài)電池隨著電解液液體的減少就可以發(fā)展成為固態(tài)電池，這是完全兩個不同的概念?！?/p>

　　根據(jù)固態(tài)電解質(zhì)的分類，固態(tài)電解質(zhì)主要有三大技術(shù)路線：聚合物電解質(zhì)、氧化物電解質(zhì)、硫化物電解質(zhì)。

　　當前，生產(chǎn)工藝復雜限制了全固態(tài)電池大規(guī)模商業(yè)化應用。中國科學院院士、廈門大學教授孫世剛指出：“我們必須面對一系列技術(shù)挑戰(zhàn)。材料科學方面，尋找合適的固體電解質(zhì)是關鍵。理想狀態(tài)下的固體電解質(zhì)需要具備高離子電導率、良好的化學穩(wěn)定性及機械強度?！?/p>

　　固態(tài)電池電解質(zhì)綜合性能存在難以平衡難題。國聯(lián)證券在一份研究報告中指出，從材料特性來看，無論聚合物、氧化物還是硫化物，其作為固態(tài)電解質(zhì)的綜合表現(xiàn)不佳，如聚合物電解質(zhì)易加工、生產(chǎn)難度低，但是離子電導率不高，影響充放電性能，氧化物和硫化物電解質(zhì)具有更高的電導率、安全性和機械強度，但是其制造難度更大，成本更高。

　　“界面問題也是不容忽視的一環(huán)。固態(tài)電池中電極與電解質(zhì)之間的界面接觸不良會導致電池內(nèi)阻增加，影響電池的整體性能?！睂O世剛表示。

　　除了技術(shù)和工藝的問題之外，成本也是固態(tài)電池大規(guī)模量產(chǎn)的關鍵因素。苗圩強調(diào)，“當前，液態(tài)鋰離子電池單體成本大體是每瓦時0.5元左右。而固態(tài)電池在沒有大規(guī)模量產(chǎn)的前提下，成本相對較高，僅材料成本每瓦時在2元以上。一個100度的電池包僅材料成本就已經(jīng)超過20萬元，遠高于現(xiàn)有液態(tài)電池。因此，在相當長的時間內(nèi)，液態(tài)電池和固態(tài)電池很可能是在市場上并存關系，而非取代?！?/p>

　　比亞迪鋰電池有限公司CTO孫華軍介紹，“從長期角度來講，成本不是問題，因為硫化物固態(tài)電池里面影響成本最大的其實是三元鎳鈷錳。現(xiàn)在的硫化物電解質(zhì)成本為什么高？核心問題是沒有量，在沒有量的情況談成本其實沒有太大的意義。我們做了一些測算，如果規(guī)?；蟻碇?，固液可以接近于同價，液態(tài)的三元電池跟固態(tài)的三元電池理論上是可以做到固液同價的?！?/p>

　　2027年左右啟動批量示范裝車

　　“歐、美、日、韓等傳統(tǒng)汽車強國高度重視全固態(tài)電池的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，欲借固態(tài)電池實現(xiàn)對我國動力電池產(chǎn)業(yè)的換道超車，國內(nèi)相關企業(yè)也都加大了在相關方面的布局?！泵幺追窒怼?/p>

　　苗圩介紹，從國外來看，日本豐田預計在2027年到2028年固態(tài)電池進入實用化階段，2030年以后大規(guī)模生產(chǎn)。韓國三星預計在2027年開始量產(chǎn)。從國內(nèi)的情況來看，上汽、廣汽、奇瑞、比亞迪等車企紛紛宣布固態(tài)電池量產(chǎn)的時間表，寧德時代主攻硫化物的路線，正開展20Ah樣件的試制，預計在2027年小批量生產(chǎn)。

　　當前，產(chǎn)業(yè)端研究進展如何，何時實現(xiàn)量產(chǎn)？

　　孫華軍透露，“比亞迪已經(jīng)開始啟動固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化的可行性驗證，涵蓋關鍵材料技術(shù)攻堅、電芯系統(tǒng)開發(fā)以及產(chǎn)線建設。計劃2027年左右啟動批量示范裝車應用，預計在2030年前后實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)。”

　　據(jù)了解，2013年，比亞迪啟動全固態(tài)電池的研發(fā)，研發(fā)重點在技術(shù)路線的探索、材料的探索。2016年啟動了整個技術(shù)可行性驗證。2023年開始啟動產(chǎn)業(yè)化可行性驗證，在整個電芯系統(tǒng)、產(chǎn)線布局，包括材料各種關鍵技術(shù)實施攻堅。

　　一汽集團首席科學家兼研發(fā)總院（科技創(chuàng)新管理部）高端汽車集成與控制全國重點實驗室主任王德平分享，全固態(tài)電池經(jīng)過近幾年的發(fā)展，已突破關鍵技術(shù)，現(xiàn)階段正處于原型樣機階段。能量密度達400Wh/kg的全固態(tài)電池，預計在未來兩至三年，有望實現(xiàn)小批量裝車應用。

　　廣汽埃安也正在進行全固態(tài)電池研發(fā)，目前在電解質(zhì)材料方面選擇了兩條路線?！耙粋€基于硫化物的多元復合，一個是基于聚合物的多元復合媒體邀約（http://mediafabu.com/）?！睆V汽埃安電池研發(fā)部部長李進分享，“我們重點圍繞高容量正極和負極，還有高性能的固態(tài)電解質(zhì)材料及成膜技術(shù)，還有固固界面改性技術(shù)做攻關。

　　李進認為，人工智能（AI）發(fā)展將推進全固態(tài)電池開發(fā)。“人工智能現(xiàn)在發(fā)展很快，我們也在推進建設人工智能開發(fā)平臺，在全固態(tài)電池開發(fā)中希望利用各種仿真計算和AI深度學習模型，對固態(tài)電解質(zhì)進行創(chuàng)新性開發(fā)，（包括）應用的穩(wěn)定性、安全性、加工性、固固界面等問題，通過AI的導入，肯定會大幅加速全固態(tài)電池開發(fā)的進度?！?/p>媒體管家全國各地區(qū)分支機構(gòu)聯(lián)系電話：
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