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  • “中国全固态电池产学研协同创新平台”成立大会暨中国全固态电池创新发展高峰论坛在北京举行

      经济观察网 记者 濮振宇 “只有全固态电池需要我们联合起来攻关,也只有全固态是我们面对的威胁和挑战。我们(的电池产业)现在已经是全球领先了,我们不想被颠覆,但是因为全固态有这种颠覆性的潜力,我们还存在风险,(虽然)还不是现实。”1月22日,中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高表示。

      1月21日—22日,“中国全固态电池产学研协同创新平台”成立大会暨中国全固态电池创新发展高峰论坛在北京举行。在大会期间,欧阳明高表示,全固态电池是公认的下一代电池的首选方案之一,被列入中国、美国、欧盟、日韩等主要国家的发展战略,也成为下一代电池技术竞争的关键制高点。2030年左右全固态电池产业化突破的可能性极大,中国电池产业需要敲响警钟。

      资料显示,液态电池是现代电子技术中应用最广泛的一种,包括铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池等。液态电池成本相对较低,但液态电池的电解质是液体,存在液体渗漏和膨胀的隐患,有起火爆炸的风险。与液态电池不同,固态电池是一种使用固体电极和固体电解质的电池。

      欧阳明高认为,全固态电池相较液态电池具备颠覆性的技术潜力,一是高安全性,二是高能量密度,三是高功率特性,四是温度适应性好,五是材料选择范围更广。“现在的液态电池在低温环境下续航里程不理想。液态电解质,锂离子导率和温度直接相关,全固态电池的电解质在-30°C和100°C的范围内都不会凝固,不会气化,所以温度适应性很好,不需要我们搞那么复杂的热管理,也不会因为冬天大幅的容量下降。”欧阳明高说。

      “全固态电池产业化仍然面临一系列的科学难题,需要从关键材料、界面、复合电极、单体电池不同层面进行解决。比方说材料层次,硫化物电解质化学稳定性、空气稳定性很差,批量生产很难,基础硫化锂很贵,我觉得首先要把这个价格压下去。”欧阳明高说。

      目前,全固态电池已开始成为国家之间竞争的新方向。欧阳明高表示,日本是举国家之力推动全固态电池商业化,拥有官—产—学联盟,丰田、本田、日产目前在全球,既研发全固态电池又生产整车,在电池与整车性能匹配结合方面比较有优势,其中丰田做的最早也最深。韩国三大电池厂LG新能源、三星SDI和SK On,在全固态电池方面也都取得了实质性的进展。

      据了解,本田计划在2024年推出一条固态电池测试线,目标是在2025年之后将这种电池应用到车辆中。韩国SK On正在开发高分子氧化物复合和硫化物两种固态电池,目标是到2026年生产出原型产品,2028年实现商业化。三星SDI正在开发一种没有负极的固态电池,预计将于2027年量产。

      欧阳明高表示,在固态电池技术路线的选择上,国内企业是以固液混合为主。半固态电池是提升安全性的技术之一,但不属于颠覆性技术。半固态电池正在试装车,但是良品率、电池成本、充电倍率、循环寿命这些问题还需要解决。从全行业看,中国既要发展渐近性的半固态技术路线,也要防范激进型全固态技术路线带来的颠覆性风险。

      对于中国电池产业而言,由于现有基于液态电池建立起的产业链已经相当庞大和成熟,因此布局全固态电池需要拥有足够多的共识。

      “现在如果做全固态电池,那么从原料到基材生产、电芯/电池包装配、电池生产应用到电池回收,全生命周期的产业链都会造成巨大的冲击”,欧阳明高表示,中国全固态电池的研发目前来看认识还不统一、力量比较分散、产学研不协调,需要联合起来建立协同创新平台,共同突破全固态电池产业化的关键技术。

    广东·东莞
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