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固態電池，距離我們還有多遠？環球微速訊

2023-06-11 21:39:59 來源：川觀新聞

川觀新聞記者吳憂

“實現規模化量產和應用，窗口應該在2025年到2030年期間。”6月10日，在2023世界動力電池大會主題論壇——新一代動力電池與前瞻技術上，中國工程院外籍院士、固態電池領域頂尖科學家孫學良說，未來10年，將是全固態電池研發的關鍵機遇期，而要取得科學突破并走向量產，仍有許多難題待解。

【資料圖】

固態電池，是大會期間的熱門話題。由于可以突破現有液態鋰電池的能量密度瓶頸，并克服其安全隱患，固態電池是新一代動力電池的重要發展方向，全球各國相繼提出固態電池重大科技計劃以及規模化生產時間線，競爭趨向白熱化。目前進展如何，距離還有多遠？與會專家對此進行了深入探討。

2023世界動力電池大會上，孫學良介紹全固態電池的機遇和挑戰。（主辦方供圖）

形勢

非常期待，研發投入越來越大

由小鵬匯天自主研發的飛行汽車“旅航者X2”，是本次大會上最吸睛的展品之一。“能在1000米以下自由飛行，速度最快可達130千米/小時。”工作人員介紹說，遺憾的是，目前的續航時間還比較短，只有25分鐘。

6月9日，觀眾參觀小鵬匯天自主研發的飛行汽車。蘭鋒攝（C視覺）

在接下來的論壇中，小鵬匯天動力總成中心總經理侯聰就談到了這份遺憾。“我們非常期待固態電池。”侯聰說，固態電池最顯著的特點就是超高能量密度與超高安全性能，“對汽車來說是錦上添花，對我們飛行汽車來說是雪中送炭。”

業界估計，液態鋰電池的能量密度上限為350瓦時/千克左右，能夠讓新能源汽車的續航達到1000公里左右。“要讓新能源汽車跑得更遠、更安全，未來還要上天入海，服務飛行汽車、電動船舶等，都需要動力電池能量密度更大。”寧德時代首席科學家吳凱說，過去10年，液態鋰電池的能量密度提升了2—3倍，目前已接近理論上限，寧德時代近期推出凝聚態電池，單體能量密度高達500瓦時/千克，往前邁了一步。不過，全固態電池是寧德時代的目標，目前這方面也有重點投入布局。

最大的動力電池企業如此，其他的研究團隊更是瞄準這一方向加大研發和投入。孫學良介紹，隨著應用端對動力電池能量密度、安全性的期待值越來越高，固態電池被視為具有顛覆性的下一代動力電池，已經吸引全球數十個頂級研究團隊，研究投入越來越大。

“最近這些年，中國在準固態、半固態電池研究上，世界領先。”孫學良說，總的來看，中國堅持應用導向，在固態電池技術上走了一條循序漸進的路線，將從準固態、半固態逐步邁向全固態，而國外團隊大多直接瞄準全固態電池，技術積累較為豐厚，“最近這些年，在全固態電池領域，中國也逐漸靠近了發達國家，具有非常好的發展機遇。”

征途

亟待攻關，產學研合作才能率先突破

“還有很大的挑戰性。”孫學良說，全固態電池正極、電解質、負極的化學組成和物理、化學、力學性質還需改進，材料間兼容性、界面穩定性仍需提升，電池整體的安全管理策略及工程化制備技術尚不成熟，這些都是還需突破的難關。

盡管困難很多，但回國參會的經歷讓孫學良增添了信心。“中國非常多的人在做全固態電池。”孫學良說，這些人不僅來自專業研究機構，還有高校、企業，從研發到工程化有非常好的潛力，著眼下一步，要充分發揮這樣的優勢，“極大地加強產學研合作，力爭在中國率先實現全固態電池的突破。”

對于這樣的觀點，上汽通用五菱汽車股份有限公司智能平臺首席技術官邵杰表達了支持。“我們可以提供更貼近用戶的使用場景，把大家的樣品放到系統、整車中去驗證。”邵杰說，公司已在廣西啟動針對固態電池的研發項目，將向全社會開放研發資源，共同探索全固態電池量產解決方案，推動更早實現推廣應用。

“在我們中國，開發固態電池的機構、大學、企業可以說遍布全國，大家有不同的技術路線。”亞太材料科學院院士、中國科學院上海硅酸鹽研究所研究員溫兆銀說，到底哪一個路線能夠走到最后，大家現在都沒有一個明確的答案，但各種路線朝著一個目標發起沖鋒，對科技攻關是非常有利的。

溫兆銀認為，在多條技術路線并行的同時，應通過制定標準進行引導，形成合力，走得更快速、更健康。

孫學良也提醒，在推進各項研究的同時，要更加重視專利布局，讓更多的創新成果固化下來，成為將來參與固態電池產業全球競爭的堅實基礎。

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