中國全固態電池創新發展高峰論壇舉行 助力跨越創新周期、贏得競爭優勢-新華網
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2024 01/26 19:55:53
來源:新華網

中國全固態電池創新發展高峰論壇舉行 助力跨越創新周期、贏得競爭優勢

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1月21日,“中國全固態電池産學研協同創新平臺”正式成立。22日,由“中國全固態電池産學研協同創新平臺”主辦的首屆中國全固態電池創新發展高峰論壇在京召開。

當前,我國的動力電池産業在全球市場佔據主導地位,全球排名前十的動力電池企業有六家來自中國。目前動力電池以液態鋰離子電池為主。同時,許多國家和地區也在爭奪對動力電池産業的話語權,意圖從全固態電池切口進入,實現換道超車。

據了解,在全固態電池研究上,中外之間存在差異。與國外基本是全固態電池研究不同的是,當前國內的固態電池技術路線是多元化、並以固液混合的半固態電池為主。半固態電池與液態鋰離子電池的電化學原理相同,是提升安全性的技術之一,但不屬于顛覆性技術。從全行業角度,國內既要發展漸進型的半固態電池技術路線,也要考慮激進型全固態電池技術路線帶來的顛覆性可能。

本屆論壇是一個匯集多位院士專家,行業領軍企業、知名高校、研究機構,以及部分地方政府代表的高端對話平臺,有超400余人參加了本次論壇,針對全固態電池領域的關鍵問題和熱點問題進行深入探討,共話全固態電池技術與産業化發展。

直面關鍵挑戰 賡續科研創新

中國工程院院士、中國科學院物理研究所研究員陳立泉,加拿大工程院、皇家科學院院士、中國工程院外籍院士、寧波東方理工大學講席教授孫學良,中國科學院物理研究所研究員李泓,中國科學院上海硅酸鹽研究所能源材料研究中心主任、研究員溫兆銀,東風汽車集團有限公司研發總院副院長史建鵬,國聯汽車動力電池研究院有限責任公司副總經理、國家動力電池創新中心副主任王建濤,南方科技大學教授許曉雄,清陶(昆山)能源發展股份有限公司總經理、高級工程師李崢出席論壇並發表主旨演講,上海大學教授盧世剛主持會議。

陳立泉院士回顧了我國自1976年以來的固態電池科研歷程,展示了期間取得的多項重大成果。“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。”陳立泉院士直言,為了提升全固態電池能量密度、倍率性能和迴圈壽命,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的機制,同時也要重視全固態電池的關鍵技術問題,如電解質的批量生産制備技術、大面積固態電解質薄膜連續制備技術、全固態電池一體化制備技術等。

中國工程院院士、中國科學院物理研究所研究員陳立泉

孫學良院士作了“新型鹵化物基全固態電池的機遇與挑戰”主題報告,圍繞新型鹵化物固態電解質材料的開發,以及界面設計與電池應用等內容介紹了最新的前沿進展與成果。“鹵化物離子導電率發展到10的負二次方,大約用了不到5年的時間,已經超過了液態電解液,給了我們極大的信心發展全固態電池。”

加拿大工程院、皇家科學院院士、中國工程院外籍院士、寧波東方理工大學講席教授孫學良

李泓研究員闡述了當前全固態電池發展面臨的問題,提出解決固固接觸最核心難題的一種方案,講解了中科院物理所1976年以來全固態電池的研究成果和思路。李泓研究員認為,“半固態已經實現産業化、規模化,下一步應該是3.0版、4.0版固態電池版本,2027年左右有可能實現應用,包括在消費電子類以及動力和儲能上陸續開始使用。”

(李泓 中國科學院物理研究所研究員)

溫兆銀主任回顧了“十三五”到“十四五”期間承擔的電池相關國家重點研發計劃,闡述了“十四五”開展的全固態電池研究。他表示,要把材料的基礎問題解決好,全固態電池希望達到350瓦時/公斤的能量密度,同時要在1C環境下迴圈1000次,進行示范驗證。溫兆銀認為,要實現全固態電池,我們的制造技術和現在的鋰離子電池會有很大不同,難度要更大。希望從材料的角度、界面的角度解決問題,得到一個高安全性、高能量密度的電池體係,這個還需要大家共同努力。

中國科學院上海硅酸鹽研究所能源材料研究中心主任、研究員溫兆銀

史建鵬院長認為液態電池存在著安全、裏程焦慮、能量密度三大痛點,固態電池成為國內外整車廠、零部件公司、電池公司、材料公司角力的關鍵。固態電池還存在高性能正極材料、復合電解質膜、負極材料、固態電池工藝問題等四大挑戰。“如果各個企業、材料體係、各個係統一起發力,固態電池裝汽車的日程表會大幅度提前,我相信這一天能夠更早地到來。”

東風汽車集團有限公司研發總院副院長史建鵬

王建濤副總經理分享了國聯汽車動力電池研究院在全固態電池及其關鍵材料方面的研究進展。“目前全固態電池仍然存在一些需要解決的問題,包括固態電解質材料、固態電解質膜、正負極材料選擇、後端電芯結構和制備工藝挑戰等。”王建濤提到,“全固態電池産業鏈需要協同攻關,在材料、電極和電解質膜、界面和電芯方面都需要進行大量的驗證工作”。

國聯汽車動力電池研究院有限責任公司副總經理、國家動力電池創新中心副主任王建濤

許曉雄教授在解讀聚合物、氧化物、硫化物技術路線的特性和研究進展的基礎上,詳細介紹了贛鋒鋰業在硫化物路線上的布局。許曉雄表示,在液體電池上難以實現的高安全、低成本、高能量密度、高功率和長壽命之間的平衡,或將在全固態電池上實現。

南方科技大學教授許曉雄

李崢總經理髮表“全固態電池産業化路徑與清陶實踐”主旨報告,提出清陶全固態電池發展的目標一是實現電池的本質安全,第二是提高能量密度,第三是實現成本的明顯下降。“清陶能源希望未來能夠將固態電池成本做到目前液態電池的40%—50%,從而推動整個行業的發展。”

清陶(昆山)能源發展股份有限公司總經理、高級工程師李崢

群賢畢至 思維碰撞

中國第一汽車集團有限公司研發總院(科技創新管理部)院長、黨委書記王德平,廈門大學教授楊勇,弗迪電池有限公司首席技術官孫華軍,中國科學院青島生物能源與過程研究所研究員崔光磊,武漢大學教授艾新平,中國科學院物理研究所長三角研究中心科學家工作室主任、中國科學院大學教授吳凡,廣汽埃安新能源汽車股份有限公司副總經理張雄出席了在本次論壇上舉行的圓桌會議,中國科學院院士、清華大學教授歐陽明高主持。

全固態電池目前所面臨的挑戰巨大,技術門檻高。我國全固態電池産業有哪些關鍵時間節點?實現全固態電池産業化還面臨哪些現實問題?現場嘉賓各抒己見。

王德平認為,2027年全固態電池裝車不樂觀,但作為整車企業很迫切期望盡快實現量産。全固態電池可以解決安全性問題,減少充電次數,高能量密度可以節省大量車內空間,對整車布局、結構和安全性會有很大提升作用。

孫華軍認為2027年或者2030年全固態電池可能達到小規模、小批量産業化。要在綜合衡量重量能量密度、體積能量密度、成本維度的前提下,考慮全固態電池産業化及過程中面臨的問題。

楊勇表示全固態電池和液體鋰離子電池、半固態電池差別非常大,全固態電池還存在材料、界面、工藝、設備、産業鏈等復雜問題亟待解決,希望借助平臺資源優勢協同攻關。

崔光磊認為科研界一定要扎扎實實地把基礎科學問題、技術問題理清楚,只有這樣我們國家的電池産業才能走得更遠、更快,全固態電池還有很多問題需要解決,首先需要明確技術路線,他認為發揮每種電解質優勢的復合電解質是比較好的選擇。

艾新平認為推動全固態電池産業化還需要在性能、安全、成本等方面綜合考慮,加強評估,並提出混合動力汽車是全固態電池應該重點推動的一個應用場景。

吳凡表示,有的國家舉全國之力研發全固態電池,在産業鏈上取得了一些先發優勢,我國在固態電解質材料、固態電池生産設備等核心産業環節上尚處于劣勢,協同創新平臺的成立,有望集全産業鏈力量攻關全固態電池産業化難題。

張雄認為在AI賦能未來的支援下,對新的科學技術會産生質的飛躍,推動電池技術進入二次騰飛的新階段,企業應加大對全固態電池技術的人力、物力、財力投入,提出爭取2026年實現全固態電池裝車應用。

歐陽明高院士表示,任何技術都會不斷地革新,求新求變是我們的基本態度,論證它不行也非常重要,尤其現在我們這麼大的電池産業,不能承受任何風險。人工智慧會使材料合成的速度幾百倍、上千倍的效率提高,將會改變我們所有的研發范式。求新求變,不斷創新,才有可能保持中國新能源汽車和中國電池行業可持續的世界領先。

中國科學院院士、清華大學教授歐陽明高

中國全固態電池創新發展高峰論壇,是由中國全固態電池産學研協同創新平臺(CASIP)組織發起,提供行業前沿技術交流、創新思維碰撞的高端對話平臺。論壇匯聚相關各方頂尖資源及創新力量,力爭為我國全固態電池産業跨越創新周期、贏得全球新一輪電池技術競爭貢獻重要力量。

【糾錯】 【責任編輯:翟子赫】