2023年02月06日
第A12版:高新产业

企业竞相入局 加速固态电池商业化

  ▶  本报记者  叶伟

  近日,工业和信息化部、科技部、国家能源局等6部门发布的《关于推动能源电子产业发展的指导意见》提出,加快研发固态电池等新型电池。与此同时,国轩高科、格林美、东风汽车等电池企业、车企纷纷加速布局固态电池,并对外公布最新研发进展。

  业内人士表示,固态电池是锂电池行业的未来发展方向,众多相关企业竞相入局将加快固态电池技术研发进程,但其真正投入大规模商业化应用仍需数年时间。

  相关企业竞相角逐

  固态电池是一种使用固体电极和固体电解质的电池,在高比能、高安全性、长寿命等方面有明显优势。因此,固态电池被普遍视为下一代电池技术,成为车企、电池企业竞相角逐的焦点。

  1月2日,国轩高科在投资者互动平台上表示,该公司的高安全半固态电池,单体能量密度达360Wh/kg,配套车型的电池包电量达160KWh,续航里程超过1000km,半固态电池匹配客户需求,预计2023年批量交付。此外,宁德时代、中创新航、赣锋锂业、格林美、孚能科技等众多电池企业都已公开表明在固态电池技术方面有所布局。

  同时,车企也在进一步加快布局固态电池领域。比如,东风汽车近期表示正在研发的第二代固态电池有望在2024年上半年量产,届时整车续航里程可达1000公里以上;长安深蓝也开始加速半固态电池研发,目前已经进入工程化研发阶段,2025年将搭载整车应用;吉利汽车专门成立固态电池研发团队,正在与多家动力电池厂商开展联合试验。

  此外,火热的固态电池赛道也吸引不少企业跨界入局。比如,字节跳动与中科院物理所吴凡团队合作,提出一种新型全固态电池构型,首次实现能够承受极低探测温度(-60℃)的全固电池;小米、联想入股固态电池研发与生产企业卫蓝新能源等。

  “锂电最重要的追求是高能量密度、高安全性和高循环寿命,以解决新能源汽车安全与续航问题。在这三重需求下,固态电池目前来说是最好的发展路径。因此大家关注并致力于固态电池技术的应用研发。”北京特亿阳光新能源科技有限公司总裁祁海坤表示。

  根据有关机构测算,2025年,我国固态电池市场有望达到30亿元,2030年有望达到200亿元。

  技术难题待解

  不过,目前固态电池大规模商业化还不成熟,存在诸多技术难题。祁海珅说,目前固态电池处于产业化前期,不同技术路线有不同的企业在跟进,核心问题是材料性能的改善。

  中科院物理所研究员李泓表示,固态电池有不同的技术路线,它们分别面对不同的难题。比如,聚合物全固态电池的主要问题是只能在高温下运行,同时不耐氧化;薄膜全固态电池则是大容量的电芯比较难以制作,而且制造成本比较高。同时,目前固态电池的无机固态电解质和原料还没有形成确定的体系,也没有形成中试以上的供应链。

  国联汽车动力电池研究院有限责任公司副总经理王建涛认为,固态电池领域目前存在一些问题,比如低成本固态电解质材料问题,综合性质优异能满足大规模应用需求的低成本电解质材料仍较缺乏;电解质与正负极材料的界面匹配性问题,正负极材料与固态电解质界面存在化学、电化学不兼容的问题;大容量电池工程化制备工艺及专用设备问题,满足大规模工业化生产的电池制备工艺及关键设备有待进一步开发;循环过程中的界面稳定性问题,正负极材料与固态电解质存在力学不兼容。“总之,固态电池从材料选择、结构设计到电池工艺及关键设备等都与现有传统锂离子电池有较大区别,尚未形成完整成熟的产业链。”

  针对固态电池存在难题,未来该如何发展?李泓认为,固态电池的研发涉及多学科,需要加强对固态电池的原始创新和基础科学问题的深入研究,包括高通量计算、材料力学、电池材料精准制备、新一代固态电池材料及电池设计与制造方法,以及创新材料体系和电芯设计等方面研究。

  王建涛也表示,要不断创新探索全固态电池技术,完善固态电池技术体系、材料体系,研发出高安全高比能固态电池。

  除了加强基础研究和技术创新外,还需强化固态电池的推广与应用。祁海珅表示,通过小批量试应用到特定场景使用,再逐步进行大批量渗透、规模化发展,配套建立起完善的固态电池产业链供应链。

  “固态电池成熟应用需要构建完整的产业链供应链。”李泓说,行业需要通力合作,优化和开发新的正极、负极、电解质、预锂化等材料,同时开发新的工艺技术,降低生产制造成本,共同打造产业链供应链建设。

2023-02-06 1 1 高新科技导报 content_49724.html 1 企业竞相入局 加速固态电池商业化 /enpproperty-->