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    中国全固态电池创新发展高峰论坛举行 助力跨越创新周期、赢得竞争优势

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    技术达人

      1月21日,“中国全固态电池产学研协同创新平台”正式成立。22日,由“中国全固态电池产学研协同创新平台”主办的首届中国全固态电池创新发展高峰论坛在京召开。

      当前,我国的动力电池产业在全球市场占据主导地位,全球排名前十的动力电池企业有六家来自中国。目前动力电池以液态锂离子电池为主。同时,许多国家和地区也在争夺对动力电池产业的话语权,意图从全固态电池切口进入,实现换道超车。

    中国全固态电池创新发展高峰论坛举行 助力跨越创新周期、赢得竞争优势

      据了解,在全固态电池研究上,中外之间存在差异。与国外基本是全固态电池研究不同的是,当前国内的固态电池技术路线是多元化、并以固液混合的半固态电池为主。半固态电池与液态锂离子电池的电化学原理相同,是提升安全性的技术之一,但不属于颠覆性技术。从全行业角度,国内既要发展渐进型的半固态电池技术路线,也要考虑激进型全固态电池技术路线带来的颠覆性可能。

      本届论坛是一个汇集多位院士专家,行业领军企业、知名高校、研究机构,以及部分地方政府代表的高端对话平台,有超400余人参加了本次论坛,针对全固态电池领域的关键问题和热点问题进行深入探讨,共话全固态电池技术与产业化发展。

      直面关键挑战 赓续科研创新

      中国工程院院士、中国科学院物理研究所研究员陈立泉,加拿大工程院、皇家科学院院士、中国工程院外籍院士、宁波东方理工大学讲席教授孙学良,中国科学院物理研究所研究员李泓,中国科学院上海硅酸盐研究所能源材料研究中心主任、研究员温兆银,东风汽车集团有限公司研发总院副院长史建鹏,国联汽车动力电池研究院有限责任公司副总经理、国家动力电池创新中心副主任王建涛,南方科技大学教授许晓雄,清陶(昆山)能源发展股份有限公司总经理、高级工程师李峥出席论坛并发表主旨演讲,上海大学教授卢世刚主持会议。

    中国全固态电池创新发展高峰论坛举行 助力跨越创新周期、赢得竞争优势

      陈立泉院士回顾了我国自1976年以来的固态电池科研历程,展示了期间取得的多项重大成果。“全固态电池发展前景广阔,但是还有许多问题没有完全解决。”陈立泉院士直言,为了提升全固态电池能量密度、倍率性能和循环寿命,不仅要关注全固态锂电池的基础科学问题,如新型电解质材料、界面改性和电池失效的机制,同时也要重视全固态电池的关键技术问题,如电解质的批量生产制备技术、大面积固态电解质薄膜连续制备技术、全固态电池一体化制备技术等。

      孙学良院士作了“新型卤化物基全固态电池的机遇与挑战”主题报告,围绕新型卤化物固态电解质材料的开发,以及界面设计与电池应用等内容介绍了最新的前沿进展与成果。“卤化物离子导电率发展到10的负二次方,大约用了不到5年的时间,已经超过了液态电解液,给了我们极大的信心发展全固态电池。”

      李泓研究员阐述了当前全固态电池发展面临的问题,提出解决固固接触最核心难题的一种方案,讲解了中科院物理所1976年以来全固态电池的研究成果和思路。李泓研究员认为,“半固态已经实现产业化、规模化,下一步应该是3.0版、4.0版固态电池版本,2027年左右有可能实现应用,包括在消费电子类以及动力和储能上陆续开始使用。”

      温兆银主任回顾了“十三五”到“十四五”期间承担的电池相关国家重点研发计划,阐述了“十四五”开展的全固态电池研究。他表示,要把材料的基础问题解决好,全固态电池希望达到350瓦时/公斤的能量密度,同时要在1C环境下循环1000次,进行示范验证。温兆银认为,要实现全固态电池,我们的制造技术和现在的锂离子电池会有很大不同,难度要更大。希望从材料的角度、界面的角度解决问题,得到一个高安全性、高能量密度的电池体系,这个还需要大家共同努力。

      史建鹏院长认为液态电池存在着安全、里程焦虑、能量密度三大痛点,固态电池成为国内外整车厂、零部件公司、电池公司、材料公司角力的关键。固态电池还存在高性能正极材料、复合电解质膜、负极材料、固态电池工艺问题等四大挑战。“如果各个企业、材料体系、各个系统一起发力,固态电池装汽车的日程表会大幅度提前,我相信这一天能够更早地到来。”

      王建涛副总经理分享了国联汽车动力电池研究院在全固态电池及其关键材料方面的研究进展。“目前全固态电池仍然存在一些需要解决的问题,包括固态电解质材料、固态电解质膜、正负极材料选择、后端电芯结构和制备工艺挑战等。”王建涛提到,“全固态电池产业链需要协同攻关,在材料、电极和电解质膜、界面和电芯方面都需要进行大量的验证工作”。

      许晓雄教授在解读聚合物、氧化物、硫化物技术路线的特性和研究进展的基础上,详细介绍了赣锋锂业在硫化物路线上的布局。许晓雄表示,在液体电池上难以实现的高安全、低成本、高能量密度、高功率和长寿命之间的平衡,或将在全固态电池上实现。

      李峥总经理发表“全固态电池产业化路径与清陶实践”主旨报告,提出清陶全固态电池发展的目标一是实现电池的本质安全,第二是提高能量密度,第三是实现成本的明显下降。“清陶能源希望未来能够将固态电池成本做到目前液态电池的40%—50%,从而推动整个行业的发展。”

      群贤毕至 思维碰撞

      中国第一汽车集团有限公司研发总院(科技创新管理部)院长、党委书记王德平,厦门大学教授杨勇,弗迪电池有限公司首席技术官孙华军,中国科学院青岛生物能源与过程研究所研究员崔光磊,武汉大学教授艾新平,中国科学院物理研究所长三角研究中心科学家工作室主任、中国科学院大学教授吴凡,广汽埃安新能源汽车股份有限公司副总经理张雄出席了在本次论坛上举行的圆桌会议,中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高主持。

      全固态电池目前所面临的挑战巨大,技术门槛高。我国全固态电池产业有哪些关键时间节点?实现全固态电池产业化还面临哪些现实问题?现场嘉宾各抒己见。

      王德平认为,2027年全固态电池装车不乐观,但作为整车企业很迫切期望尽快实现量产。全固态电池可以解决安全性问题,减少充电次数,高能量密度可以节省大量车内空间,对整车布局、结构和安全性会有很大提升作用。

      孙华军认为2027年或者2030年全固态电池可能达到小规模、小批量产业化。要在综合衡量重量能量密度、体积能量密度、成本维度的前提下,考虑全固态电池产业化及过程中面临的问题。

      杨勇表示全固态电池和液体锂离子电池、半固态电池差别非常大,全固态电池还存在材料、界面、工艺、设备、产业链等复杂问题亟待解决,希望借助平台资源优势协同攻关。

      崔光磊认为科研界一定要扎扎实实地把基础科学问题、技术问题理清楚,只有这样我们国家的电池产业才能走得更远、更快,全固态电池还有很多问题需要解决,首先需要明确技术路线,他认为发挥每种电解质优势的复合电解质是比较好的选择。

      艾新平认为推动全固态电池产业化还需要在性能、安全、成本等方面综合考虑,加强评估,并提出混合动力汽车是全固态电池应该重点推动的一个应用场景。

      吴凡表示,有的国家举全国之力研发全固态电池,在产业链上取得了一些先发优势,我国在固态电解质材料、固态电池生产设备等核心产业环节上尚处于劣势,协同创新平台的成立,有望集全产业链力量攻关全固态电池产业化难题。

      张雄认为在AI赋能未来的支持下,对新的科学技术会产生质的飞跃,推动电池技术进入二次腾飞的新阶段,企业应加大对全固态电池技术的人力、物力、财力投入,提出争取2026年实现全固态电池装车应用。

      欧阳明高院士表示,任何技术都会不断地革新,求新求变是我们的基本态度,论证它不行也非常重要,尤其现在我们这么大的电池产业,不能承受任何风险。人工智能会使材料合成的速度几百倍、上千倍的效率提高,将会改变我们所有的研发范式。求新求变,不断创新,才有可能保持中国新能源汽车和中国电池行业可持续的世界领先。

      中国全固态电池创新发展高峰论坛,是由中国全固态电池产学研协同创新平台(CASIP)组织发起,提供行业前沿技术交流、创新思维碰撞的高端对话平台。论坛汇聚相关各方顶尖资源及创新力量,力争为我国全固态电池产业跨越创新周期、赢得全球新一轮电池技术竞争贡献重要力量。来源:新华网

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