近日，“中國全固態電池產學研協同創新平臺”成立大會暨中國全固態電池創新發展高峰論壇在北京舉行。來自主管部門、行業組織、企業、高校、科研機構以及金融與投資機構代表200余人參加會議。
“十多年來，我國在新能源汽車領域一直處于全球領先地位，其中一個重要的原因是我國儲能電池技術和產業發展方面的優勢。”中國電動汽車百人會理事長陳清泰在會上表示，固態電池的突破帶有很強的顛覆性，我國能否順利闖過固態電池技術和量產的關口是確保我國實現汽車強國、保持全球領先地位的關鍵一戰。因此，客觀認識全固態電池的特征，有針對性地加大研發投入，是非常必要的。
在會議現場，多位專家認為，全固態電池是動力電池重要的發展方向之一。
動力電池產業發展迅速
“我國新能源汽車已經進入了全面市場化拓展的新階段。”全國政協常委、經濟委員會副主任苗圩預計，原來制定的到2035年滲透率達到50%左右的目標有可能會提前10年實現，也就是到2025年或者2026年，新能源汽車在新車銷量當中將達到一半以上。
受新能源汽車快速增長拉動，我國動力電池產業發展迅速。
1月11日，中國汽車動力電池產業創新聯盟公布數據顯示，2023年1-12月，我國動力電池累計裝車量387.7GWh，累計同比增長31.6%。
中國城市報記者注意到，2023年1—12月，國內動力電池企業裝車量前五名分別為寧德時代、比亞迪、中創新航、億緯鋰能和國軒高科。
動力電池產業在規模持續擴大的同時，產業技術水平也迅速提升。工信部裝備工業一司副司長郭守剛指出，我國三元電池和磷酸鐵鋰電池能量密度分別達到300Wh/kg和190Wh/kg以上，在性能、成本、安全性等方面均達到國際領先水平。無模組電池包、電磁底盤一體化等新型成組技術不斷涌現，低溫環境自加熱、熱擴散安全管理等創新技術也加速突破應用。
“此外，動力電池產業生態持續完善。我國建成了涵蓋基礎材料、電芯單體、電池系統、制造裝備等在內的完整產業鏈體系，退役動力電池回收、梯次利用、材料再生等技術生態逐步完善。截止到去年11月，累計建設動力電池回收服務網點1萬多個。”郭守剛說。
全固態電池成行業“新寵”
目前，中國在液態鋰離子電池產業已經取得輝煌成就，近十年來動力電池能量密度提升3倍，成本下降80%以上，產量占全球份額近70%。
值得關注的是，電池行業目前面臨產能過剩、行業內卷兩大挑戰。中國科學院院士、清華大學教授歐陽明高指出，一是電池成本不斷下降，技術門檻較低，很多企業涌入；二是產品沒有完全滿足電動汽車客戶的需求，比如350千瓦以上的超級快充如何在全壽命周期內不析鋰、不影響壽命、不發生安全事故。
為什么要研發全固態電池？“相較于液態鋰離子電池，全固態電池具有更高的安全性、較強的循環壽命和更高的能量密度。”郭守剛表示，隨著消費者對新能源汽車安全性能、續駛里程、使用條件等需求的持續增強，以全固態電池為代表的新一代動力電池成為全球動力電池產業未來發展的重要方向。
歐陽明高也持相似觀點。他認為，全固態電池是公認的下一代電池的首選方案之一，也是下一代電池技術競爭的關鍵制高點。
在歐陽明高看來，我國需要跨越創新周期，迎接國際新一輪電池技術競爭。在全球范圍內，現階段固態電池主要以全固態電池為主導，其中硫化物電解質占據主導地位。我國固態電池技術路線呈現多元化特點，以固液混合為主要特點。半固態電池的特點是固液混合的電化學原理與液態鋰離子電池相同，不屬于顛覆性技術，是提升安全性的技術之一。半固態電池正在試裝車，但是良品率、電池成本、充電倍率、循環壽命等問題還需要解決。
與此同時，新能源車企競相布局全固態電池產業，打響“競速賽”。
記者了解到，在2023年8月30日，上汽集團宣布與清陶（昆山）能源發展股份有限公司聯合成立合資企業，致力于開發新一代固態電池產品。上汽集團與清陶能源協同實現全固態電池產業落地，計劃在2026年完成全固態電池樣車裝車測試。”清陶（昆山）能源發展有限公司總經理、高級工程師李崢在論壇上表示，全固態電池要規模化量產，關鍵要看整車，整車企業的主動性和帶動效應一定會帶動整個產業鏈快速發展。未來希望固態電池成本能比現在的電池下降40%—50%，助力新能源汽車產業實現跨越式發展。
不僅是上汽集團公布固態電池研發和產業化，2023年11月17日舉行的廣汽集團新聞發布會上，廣汽埃安相關負責人稱將于2026年實現全固態電池量產搭載，昊鉑車型將率先采用。
苗圩認為，中國主要的動力電池企業都在進行固態電池的研發，需要綜合考慮技術先進性和經濟可行性的平衡問題，就像磷酸鐵鋰電池雖然能量密度不如三元電池，但是這幾年我國在電池工藝技術和結構上進行了一系列改進，磷酸鐵鋰電池占有率在逐年提升，現在已經遠超過三元電池的裝車量。
加強全固態電池科研成果轉化
不過，全固態電池實現產業化仍需一定時間。
重慶弗迪電池研究院有限公司副總經理孫華軍認為，全固態電池在一些領域還沒有真正實現產業化、變成商品化的產品，比如拓展應用到車上面，到2027年或者2030年可能會達到一定程度小規模的、小批量的產業化。
作為下一代動力電池的重要技術路線，全固態電池正面臨一系列技術和工程瓶頸。
“全固態電池發展前景廣闊，但是還有許多問題沒有完全解決。”中國工程院院士、中國科學院物理研究所研究員陳立泉指出，為了提升全固態電池能量密度、倍率性能和循環壽命，不僅要關注全固態鋰電池的基礎科學問題，如新型電解質材料、界面改性和電池失效機制，也要重視全固態電池的關鍵技術問題，如電解質的批量生產制備技術、全固態電池一體化制備技術等。
歐陽明高也認為全固態電池目前面臨的挑戰是巨大的。他表示，我國全固態電池產業化仍然面臨一系列的科學難題，需要從關鍵材料、界面、復合電極、單體電池等不同層面進行解決。此外，全固態電池的研發目前認知還需統一、聚集力量、協調產學研，需要聯合起來建立協同創新平臺，共同突破全固態電池產業化的關鍵技術。
郭守剛建議，全固態電池產業化發展需依靠產學研各方、上下游企業通力合作，以創新聯合體、創新聯盟等形式研究突破：一是要一體化布局基礎研究和關鍵核心技術攻關，解決關鍵材料結構穩定性差、界面接觸失效等關鍵技術卡點，為全固態電池發展掃清技術障礙。二是要補齊支撐技術和共性平臺發展的短板，持續提升關鍵材料、成套生產設備工藝、標準測試體系等基礎支撐能力，不斷夯實全固態電池發展的基礎。三是要持續優化應用環境，強化整車、電池企業創新主體地位和成果產出的引領作用，持續構建和諧共生的產業生態，加速全固態電池產業化應用。
“十多年來，我國在新能源汽車領域一直處于全球領先地位，其中一個重要的原因是我國儲能電池技術和產業發展方面的優勢。”中國電動汽車百人會理事長陳清泰在會上表示，固態電池的突破帶有很強的顛覆性，我國能否順利闖過固態電池技術和量產的關口是確保我國實現汽車強國、保持全球領先地位的關鍵一戰。因此，客觀認識全固態電池的特征，有針對性地加大研發投入，是非常必要的。
在會議現場，多位專家認為，全固態電池是動力電池重要的發展方向之一。
動力電池產業發展迅速
“我國新能源汽車已經進入了全面市場化拓展的新階段。”全國政協常委、經濟委員會副主任苗圩預計，原來制定的到2035年滲透率達到50%左右的目標有可能會提前10年實現，也就是到2025年或者2026年，新能源汽車在新車銷量當中將達到一半以上。
受新能源汽車快速增長拉動，我國動力電池產業發展迅速。
1月11日，中國汽車動力電池產業創新聯盟公布數據顯示，2023年1-12月，我國動力電池累計裝車量387.7GWh，累計同比增長31.6%。
中國城市報記者注意到，2023年1—12月，國內動力電池企業裝車量前五名分別為寧德時代、比亞迪、中創新航、億緯鋰能和國軒高科。
動力電池產業在規模持續擴大的同時，產業技術水平也迅速提升。工信部裝備工業一司副司長郭守剛指出，我國三元電池和磷酸鐵鋰電池能量密度分別達到300Wh/kg和190Wh/kg以上，在性能、成本、安全性等方面均達到國際領先水平。無模組電池包、電磁底盤一體化等新型成組技術不斷涌現，低溫環境自加熱、熱擴散安全管理等創新技術也加速突破應用。
“此外，動力電池產業生態持續完善。我國建成了涵蓋基礎材料、電芯單體、電池系統、制造裝備等在內的完整產業鏈體系，退役動力電池回收、梯次利用、材料再生等技術生態逐步完善。截止到去年11月，累計建設動力電池回收服務網點1萬多個。”郭守剛說。
全固態電池成行業“新寵”
目前，中國在液態鋰離子電池產業已經取得輝煌成就，近十年來動力電池能量密度提升3倍，成本下降80%以上，產量占全球份額近70%。
值得關注的是，電池行業目前面臨產能過剩、行業內卷兩大挑戰。中國科學院院士、清華大學教授歐陽明高指出，一是電池成本不斷下降，技術門檻較低，很多企業涌入；二是產品沒有完全滿足電動汽車客戶的需求，比如350千瓦以上的超級快充如何在全壽命周期內不析鋰、不影響壽命、不發生安全事故。
為什么要研發全固態電池？“相較于液態鋰離子電池，全固態電池具有更高的安全性、較強的循環壽命和更高的能量密度。”郭守剛表示，隨著消費者對新能源汽車安全性能、續駛里程、使用條件等需求的持續增強，以全固態電池為代表的新一代動力電池成為全球動力電池產業未來發展的重要方向。
歐陽明高也持相似觀點。他認為，全固態電池是公認的下一代電池的首選方案之一，也是下一代電池技術競爭的關鍵制高點。
在歐陽明高看來，我國需要跨越創新周期，迎接國際新一輪電池技術競爭。在全球范圍內，現階段固態電池主要以全固態電池為主導，其中硫化物電解質占據主導地位。我國固態電池技術路線呈現多元化特點，以固液混合為主要特點。半固態電池的特點是固液混合的電化學原理與液態鋰離子電池相同，不屬于顛覆性技術，是提升安全性的技術之一。半固態電池正在試裝車，但是良品率、電池成本、充電倍率、循環壽命等問題還需要解決。
與此同時，新能源車企競相布局全固態電池產業，打響“競速賽”。
記者了解到，在2023年8月30日，上汽集團宣布與清陶（昆山）能源發展股份有限公司聯合成立合資企業，致力于開發新一代固態電池產品。上汽集團與清陶能源協同實現全固態電池產業落地，計劃在2026年完成全固態電池樣車裝車測試。”清陶（昆山）能源發展有限公司總經理、高級工程師李崢在論壇上表示，全固態電池要規模化量產，關鍵要看整車，整車企業的主動性和帶動效應一定會帶動整個產業鏈快速發展。未來希望固態電池成本能比現在的電池下降40%—50%，助力新能源汽車產業實現跨越式發展。
不僅是上汽集團公布固態電池研發和產業化，2023年11月17日舉行的廣汽集團新聞發布會上，廣汽埃安相關負責人稱將于2026年實現全固態電池量產搭載，昊鉑車型將率先采用。
苗圩認為，中國主要的動力電池企業都在進行固態電池的研發，需要綜合考慮技術先進性和經濟可行性的平衡問題，就像磷酸鐵鋰電池雖然能量密度不如三元電池，但是這幾年我國在電池工藝技術和結構上進行了一系列改進，磷酸鐵鋰電池占有率在逐年提升，現在已經遠超過三元電池的裝車量。
加強全固態電池科研成果轉化
不過，全固態電池實現產業化仍需一定時間。
重慶弗迪電池研究院有限公司副總經理孫華軍認為，全固態電池在一些領域還沒有真正實現產業化、變成商品化的產品，比如拓展應用到車上面，到2027年或者2030年可能會達到一定程度小規模的、小批量的產業化。
作為下一代動力電池的重要技術路線，全固態電池正面臨一系列技術和工程瓶頸。
“全固態電池發展前景廣闊，但是還有許多問題沒有完全解決。”中國工程院院士、中國科學院物理研究所研究員陳立泉指出，為了提升全固態電池能量密度、倍率性能和循環壽命，不僅要關注全固態鋰電池的基礎科學問題，如新型電解質材料、界面改性和電池失效機制，也要重視全固態電池的關鍵技術問題，如電解質的批量生產制備技術、全固態電池一體化制備技術等。
歐陽明高也認為全固態電池目前面臨的挑戰是巨大的。他表示，我國全固態電池產業化仍然面臨一系列的科學難題，需要從關鍵材料、界面、復合電極、單體電池等不同層面進行解決。此外，全固態電池的研發目前認知還需統一、聚集力量、協調產學研，需要聯合起來建立協同創新平臺，共同突破全固態電池產業化的關鍵技術。
郭守剛建議，全固態電池產業化發展需依靠產學研各方、上下游企業通力合作，以創新聯合體、創新聯盟等形式研究突破：一是要一體化布局基礎研究和關鍵核心技術攻關，解決關鍵材料結構穩定性差、界面接觸失效等關鍵技術卡點，為全固態電池發展掃清技術障礙。二是要補齊支撐技術和共性平臺發展的短板，持續提升關鍵材料、成套生產設備工藝、標準測試體系等基礎支撐能力，不斷夯實全固態電池發展的基礎。三是要持續優化應用環境，強化整車、電池企業創新主體地位和成果產出的引領作用，持續構建和諧共生的產業生態，加速全固態電池產業化應用。
