2030年固態(tài)電池有望實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化

　　近日，大眾集團(tuán)旗下的電池子公司PowerCo成功完成對QuantumScape固態(tài)電池的耐久性測試，證明其具有超長壽命和幾乎不衰減的續(xù)航能力，引發(fā)行業(yè)內(nèi)關(guān)注。事實(shí)上，金龍羽、華盛鋰電、廣汽集團(tuán)等國內(nèi)電池企業(yè)也已涉足這一領(lǐng)域，并公布各自固態(tài)電池研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化計劃相關(guān)信息。

　　固態(tài)電池正在成為全球競爭的焦點(diǎn)。

　　業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，固態(tài)電池是公認(rèn)的下一代電池首選方案之一，也是下一代電池技術(shù)競爭的關(guān)鍵制高點(diǎn)，但其距離規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化尚遠(yuǎn)，預(yù)計2030年有望實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

　　正在成為全球競爭焦點(diǎn)

　　大眾汽車旗下的電池子公司PowerCo近日宣布，在實(shí)驗(yàn)室對QuantumScape固態(tài)電池進(jìn)行1000多次充電循環(huán)測試后，其電池容量依然保持在95%。

　　PowerCo首席執(zhí)行官弗蘭克·布洛姆表示：“固態(tài)電池耐久性測試結(jié)果令人鼓舞，證實(shí)固態(tài)電池具有發(fā)展?jié)摿?。固態(tài)電池這項開發(fā)技術(shù)最終可能為我們帶來一種能夠?qū)崿F(xiàn)長距離行駛、超快充電且?guī)缀醪粫霈F(xiàn)老化現(xiàn)象的電池。我們對固態(tài)電池技術(shù)深信不疑，爭取早日實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池的批量生產(chǎn)?！?/p>

　　國內(nèi)企業(yè)也在加速布局，全力推進(jìn)固態(tài)電池研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。廣汽集團(tuán)早前宣布，其固態(tài)電池已取得突破性進(jìn)展，在電芯能量密度達(dá)到400Wh/kg時，能夠滿足電池在極端環(huán)境下的安全性與可靠性要求，其計劃在2026年實(shí)現(xiàn)裝車搭載。

　　金龍羽近日發(fā)布異動公告稱，該企業(yè)關(guān)注到近期固態(tài)電池市場關(guān)注度較高，金龍羽進(jìn)行固態(tài)電池及其關(guān)鍵材料相關(guān)技術(shù)的研究開發(fā)屬于跨界投資，項目的技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化的成功與否存在諸多不確定性。

　　華盛鋰電在2023年9月發(fā)布公告稱，其長期關(guān)注長效安全固態(tài)鋰電池材料的發(fā)展，著重于固態(tài)電池的電解質(zhì)材料的設(shè)計與開發(fā)，以及相關(guān)的電極材料穩(wěn)定性和傳導(dǎo)性等材料的設(shè)計與開發(fā)。

　　“我國鋰電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展取得輝煌成就，10年來電池能量密度提升3倍，成本下降80%以上，產(chǎn)量接近全球70%。但如今電池行業(yè)面臨著產(chǎn)能過剩、行業(yè)內(nèi)卷的挑戰(zhàn)?！敝袊茖W(xué)院院士、清華大學(xué)教授歐陽明高說，由于電池行業(yè)成本下降，技術(shù)門檻較低，眾多企業(yè)蜂擁而入，但其并未完全滿足電動車客戶需求，比如350千瓦以上的超級快充，在全壽命周期內(nèi)不析鋰、不影響壽命、不發(fā)生安全事故等，而發(fā)展固態(tài)電池是破解這些問題的路徑之一。

　　中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會理事長鄭宏宇表示，固態(tài)電池可能是未來鋰電池的終極形態(tài)，正在成為行業(yè)內(nèi)的普遍共識。根據(jù)該協(xié)會預(yù)測，2024年全球固態(tài)電池（含半固態(tài)電池）需求量為2.3GWh，2030年全球固態(tài)電池需求量有望達(dá)到220GWh，2024-2030年復(fù)合增長率將達(dá)到114%。

　　關(guān)注基礎(chǔ)科研需與關(guān)鍵技術(shù)并舉

　　盡管固態(tài)電池技術(shù)受到業(yè)內(nèi)廣泛關(guān)注，不少國內(nèi)企業(yè)正在加快布局，固態(tài)電池研發(fā)加速推進(jìn)，但目前相關(guān)研發(fā)仍處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，尚不具備規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)能力。

　　“我國鋰電產(chǎn)業(yè)雖處于全球領(lǐng)先地位，但在發(fā)展固態(tài)電池的道路上有著很多風(fēng)險和不確定性?！编嵑暧钫f，“成本是橫在固態(tài)電池商業(yè)化道路上的巨大阻礙，嚴(yán)重制約了行業(yè)的商業(yè)化速度和固態(tài)電池的推廣普及。此外，在固態(tài)電池技術(shù)上，與國外企業(yè)相比還存在一定差距。以固態(tài)電池專利數(shù)量為例，豐田以1300余件位居全球第一，而且前十名均為日韓企業(yè)?！?/p>

　　歐陽明高說，國內(nèi)固態(tài)電池研發(fā)目前仍存在認(rèn)識不統(tǒng)一、力量比較分散、產(chǎn)學(xué)研不協(xié)調(diào)等問題。

　　如何加快推進(jìn)固態(tài)電池研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化？鄭宏宇表示，需要全行業(yè)長遠(yuǎn)布局、協(xié)同創(chuàng)新、加強(qiáng)攻關(guān)，以加快推動固態(tài)電池技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，持續(xù)保持我國在該領(lǐng)域核心競爭力。

　　“固態(tài)電池很重要的一點(diǎn)就是固體電解質(zhì)，現(xiàn)在研究的有幾種材料，包括鋯酸鋰鑭、鈦酸鋰鑭，反鈣鈦礦、硫化物等。”中國科學(xué)院物理研究所研究員陳立泉表示，為提升固態(tài)電池能量密度、倍率性能和循環(huán)壽命，不僅要關(guān)注固態(tài)鋰電池的基礎(chǔ)科學(xué)問題，如新型電解質(zhì)材料、界面改性和電池失效的機(jī)制等，同時也要重視固態(tài)電池的關(guān)鍵技術(shù)問題，如電解質(zhì)的批量生產(chǎn)制備技術(shù)、大面積固態(tài)電解質(zhì)薄膜連續(xù)制備技術(shù)、固態(tài)電池一體化制備技術(shù)等。

　　歐陽明高表示，要加強(qiáng)研發(fā)力度，聚焦電池安全研究與新型電池開發(fā)，包括被動安全研究與高安全電池開發(fā)、主動安全研究與智能型電池開發(fā)、本征安全研究與全固態(tài)電池開發(fā)。

　　“電池行業(yè)的下一個十年，我認(rèn)為是材料換代，發(fā)展方向是低碳化、智能化、固態(tài)化?！睔W陽明高預(yù)測，新一輪材料創(chuàng)新周期在2030年左右，也就是固態(tài)電池有可能2030年左右實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化?！叭斯ぶ悄苷诟淖儾牧系难邪l(fā)范式，將大幅度加速固態(tài)電池的研發(fā)速度，這對2030年左右實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化突破增加確定性。”(記者 葉偉)

　　轉(zhuǎn)自：中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報

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