跨越創(chuàng)新周期 迎接國(guó)際競(jìng)爭(zhēng) 中國(guó)全固態(tài)電池創(chuàng)新發(fā)展高峰論壇順利舉行
中國(guó)網(wǎng)北京1月26日訊 (記者 李培剛) 1月21日中國(guó)全固態(tài)電池產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)在京正式成立。22日由平臺(tái)主辦的首屆中國(guó)全固態(tài)電池創(chuàng)新發(fā)展高峰論壇順利召開(kāi)。
當(dāng)前,我國(guó)的動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)在全球占據(jù)主導(dǎo)地位,全球排名前十的動(dòng)力電池企業(yè)有六家來(lái)自中國(guó),目前動(dòng)力電池以液態(tài)鋰離子電池為主。美國(guó)、歐盟、日韓等國(guó)家和地區(qū)想要爭(zhēng)奪對(duì)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)的話語(yǔ)權(quán),意圖從全固態(tài)電池切口進(jìn)入,實(shí)現(xiàn)換道超車。
日本以舉國(guó)之力推動(dòng)全固態(tài)電池商業(yè)化,已經(jīng)有官-產(chǎn)-學(xué)聯(lián)盟。韓國(guó)三大電池企業(yè)實(shí)力較強(qiáng),三星已率先開(kāi)發(fā)出了全固態(tài)電池。美國(guó)全固態(tài)電池研究以股市和車企支持的創(chuàng)業(yè)企業(yè)為主導(dǎo),Quantum Scape已發(fā)布了固態(tài)電池新產(chǎn)品。很多有實(shí)力的公司發(fā)布的產(chǎn)業(yè)化時(shí)間基本定于2027年至2030年。
在全固態(tài)電池研究上,中外之間存在差異。與國(guó)外基本是全固態(tài)電池研究不同的是,當(dāng)前國(guó)內(nèi)的固態(tài)電池技術(shù)路線是多元化、并以固液混合的半固態(tài)電池為主。半固態(tài)電池與液態(tài)鋰離子電池的電化學(xué)原理相同,是提升安全性的技術(shù)之一,但不屬于顛覆性技術(shù)。從全行業(yè)角度,國(guó)內(nèi)既要發(fā)展?jié)u進(jìn)型的半固態(tài)電池技術(shù)路線,也要防范激進(jìn)型全固態(tài)電池技術(shù)路線帶來(lái)的顛覆性風(fēng)險(xiǎn)。
本屆論壇是國(guó)內(nèi)首次匯集多位院士專家,多家領(lǐng)軍企業(yè)、知名高校、研究機(jī)構(gòu),以及多個(gè)地方政府代表的高端對(duì)話平臺(tái),超400余人參會(huì),針對(duì)全固態(tài)電池領(lǐng)域的關(guān)鍵問(wèn)題和熱點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行深入探討,共話全固態(tài)電池技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
直面關(guān)鍵挑戰(zhàn) 賡續(xù)科研創(chuàng)新
中國(guó)工程院院士、中國(guó)科學(xué)院物理研究所研究員陳立泉,加拿大工程院院士、加拿大皇家科學(xué)院院士、中國(guó)工程院外籍院士、寧波東方理工大學(xué)講席教授孫學(xué)良,中國(guó)科學(xué)院物理研究所研究員李泓,中國(guó)科學(xué)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(fēng)汽車集團(tuán)有限公司研發(fā)總院副院長(zhǎng)史建鵬,國(guó)聯(lián)汽車動(dòng)力電池研究院有限責(zé)任公司副總經(jīng)理、國(guó)家動(dòng)力電池創(chuàng)新中心副主任王建濤,南方科技大學(xué)教授許曉雄,清陶(昆山)能源發(fā)展股份有限公司總經(jīng)理、高級(jí)工程師李崢出席并發(fā)表主旨演講,上海大學(xué)教授盧世剛主持會(huì)議。
陳立泉院士回顧了我國(guó)自1976年以來(lái)的固態(tài)電池科研歷程,展示了期間取得的多項(xiàng)重大成果?!叭虘B(tài)電池發(fā)展前景廣闊,但是還有許多問(wèn)題沒(méi)有完全解決。”陳立泉院士直言,為了提升全固態(tài)電池能量密度、倍率性能和循環(huán)壽命,不僅要關(guān)注全固態(tài)鋰電池的基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題,如新型電解質(zhì)材料、界面改性和電池失效的機(jī)制,同時(shí)也要重視全固態(tài)電池的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)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)、全固態(tài)電池一體化制備技術(shù)。
中國(guó)工程院院士、中國(guó)科學(xué)院物理研究所研究員陳立泉
孫學(xué)良院士發(fā)表了“新型鹵化物基全固態(tài)電池的機(jī)遇與挑戰(zhàn)”主題報(bào)告,圍繞新型鹵化物固態(tài)電解質(zhì)材料的開(kāi)發(fā),以及界面設(shè)計(jì)與電池應(yīng)用等內(nèi)容介紹了最新的前沿進(jìn)展與成果?!胞u化物離子導(dǎo)電率發(fā)展到10的負(fù)二次方,大約用了不到5年的時(shí)間,已經(jīng)超過(guò)了液態(tài)電解液,非常給我們信心發(fā)展全固態(tài)電池。”
加拿大工程院院士、加拿大皇家科學(xué)院院士、中國(guó)工程院外籍院士、寧波東方理工大學(xué)講席教授孫學(xué)良
李泓研究員闡述了當(dāng)前全固態(tài)電池發(fā)展面臨的問(wèn)題,提出解決固固接觸最核心難題的一種方案,匯報(bào)了中科院物理所1976年以來(lái)全固態(tài)電池的研究成果和思路。李泓研究員認(rèn)為,“半固態(tài)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化,下一步應(yīng)該是3.0版、4.0版固態(tài)電池版本,2027年左右有可能實(shí)現(xiàn)應(yīng)用,包括在消費(fèi)電子類以及動(dòng)力和儲(chǔ)能上陸續(xù)開(kāi)始使用”。
中國(guó)科學(xué)院物理研究所研究員李泓
溫兆銀主任回顧了“十三五”到“十四五”期間承擔(dān)的電池相關(guān)國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃,匯報(bào)了“十四五”開(kāi)展的全固態(tài)電池研究,更要把材料的基礎(chǔ)問(wèn)題解決好,全固態(tài)電池希望達(dá)到350瓦時(shí)/公斤的能量密度,同時(shí)要在1C環(huán)境下循環(huán)1000次,進(jìn)行示范驗(yàn)證。溫兆銀指出,要實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池,我們的制造技術(shù)和現(xiàn)在的鋰離子電池會(huì)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(wèn)題,得到一個(gè)高安全性、高能量密度的電池體系,這個(gè)還需要大家共同努力。
中國(guó)科學(xué)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(zhǎng)認(rèn)為液態(tài)電池存在著安全、里程焦慮、能量密度三大痛點(diǎn),固態(tài)電池成為國(guó)內(nèi)外整車廠、零部件公司、電池公司、材料公司角力的關(guān)鍵。固態(tài)電池還存在高性能正極材料、復(fù)合電解質(zhì)膜、負(fù)極材料、固態(tài)電池工藝問(wèn)題等四大挑戰(zhàn)?!叭绻鱾€(gè)企業(yè)、材料體系、各個(gè)系統(tǒng)一起發(fā)力,固態(tài)電池裝汽車的日程表會(huì)大幅度提前,我相信這一天能夠更早地到來(lái)?!?/p>
東風(fēng)汽車集團(tuán)有限公司研發(fā)總院副院長(zhǎng)史建鵬
王建濤副總經(jīng)理匯報(bào)了國(guó)聯(lián)汽車動(dòng)力電池研究院在全固態(tài)電池及其關(guān)鍵材料方面的研究進(jìn)展。“目前全固態(tài)電池仍然存在一些需要解決的問(wèn)題,包括固態(tài)電解質(zhì)材料、固態(tài)電解質(zhì)膜、正負(fù)極材料選擇、后端電芯結(jié)構(gòu)和制備工藝挑戰(zhàn)等”,王建濤提到,“全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈需要協(xié)同攻關(guān),在材料、電極和電解質(zhì)膜、界面和電芯方面都需要進(jìn)行大量的驗(yàn)證工作”。
國(guó)聯(lián)汽車動(dòng)力電池研究院有限責(zé)任公司副總經(jīng)理、國(guó)家動(dòng)力電池創(chuàng)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(shù)路線的特性和研究進(jìn)展的基礎(chǔ)上,詳細(xì)介紹了贛鋒鋰業(yè)在硫化物路線上的布局。許曉雄指出,在液體電池上不可能實(shí)現(xiàn)的高安全、低成本、高能量密度、高功率和長(zhǎng)壽命之間的平衡,或?qū)⒃谌虘B(tài)電池上實(shí)現(xiàn)。
南方科技大學(xué)教授許曉雄
李崢總經(jīng)理發(fā)表“全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化路徑與清陶實(shí)踐”主旨報(bào)告,提出清陶全固態(tài)電池發(fā)展的目標(biāo)一是實(shí)現(xiàn)電池的本質(zhì)安全,第二是提高能量密度,第三是成本的明顯下降?!扒逄漳茉聪M磥?lái)能夠?qū)⒐虘B(tài)電池成本做到目前液態(tài)電池的40%—50%,從而推動(dòng)整個(gè)行業(yè)的發(fā)展?!?/p>
清陶(昆山)能源發(fā)展股份有限公司總經(jīng)理、高級(jí)工程師李崢
群賢畢至思維碰撞
中國(guó)第一汽車集團(tuán)有限公司研發(fā)總院(科技創(chuàng)新管理部)院長(zhǎng)、黨委書(shū)記王德平,廈門大學(xué)教授楊勇,弗迪電池有限公司首席技術(shù)官孫華軍,中國(guó)科學(xué)院青島生物能源與過(guò)程研究所研究員崔光磊,武漢大學(xué)教授艾新平,中國(guó)科學(xué)院物理研究所長(zhǎng)三角研究中心科學(xué)家工作室主任、中國(guó)科學(xué)院大學(xué)教授吳凡,廣汽埃安新能源汽車股份有限公司副總經(jīng)理張雄出席圓桌會(huì)議,中國(guó)科學(xué)院院士、清華大學(xué)教授歐陽(yáng)明高主持。
全固態(tài)電池目前所面臨的挑戰(zhàn)巨大,技術(shù)門檻極高。相比國(guó)外,我國(guó)全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵時(shí)間節(jié)點(diǎn)怎樣?實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化還面臨哪些現(xiàn)實(shí)問(wèn)題?現(xiàn)場(chǎng)七位嘉賓各抒己見(jiàn)。
王德平認(rèn)為2027年全固態(tài)電池裝車不樂(lè)觀,但作為整車企業(yè)很迫切期望盡快實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。全固態(tài)電池可以解決安全性問(wèn)題,減少充電次數(shù),高能量密度可以節(jié)省大量車內(nèi)空間,對(duì)整車布局、結(jié)構(gòu)和安全性會(huì)有很大促進(jìn)作用。
孫華軍認(rèn)為2027年或者2030年全固態(tài)電池可能達(dá)到小規(guī)模、小批量產(chǎn)業(yè)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(tài)電池產(chǎn)業(yè)化及過(guò)程中面臨的問(wèn)題。
楊勇指出全固態(tài)電池和液體鋰離子電池、半固態(tài)電池差別非常大,全固態(tài)電池還存在材料、界面、工藝、設(shè)備、產(chǎn)業(yè)鏈等復(fù)雜問(wèn)題亟待解決,希望借助平臺(tái)資源優(yōu)勢(shì)協(xié)同攻關(guān)。
崔光磊認(rèn)為科研界一定要扎扎實(shí)實(shí)地把基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題、技術(shù)問(wèn)題理清楚,只有這樣我們國(guó)家的電池才能走得更遠(yuǎn)、更快,全固態(tài)電池還有很多問(wèn)題需要解決,首先需要明確技術(shù)路線,他認(rèn)為發(fā)揮每種電解質(zhì)的優(yōu)勢(shì)復(fù)合電解質(zhì)是比較好的選擇。
艾新平認(rèn)為推動(dòng)全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化還需要在性能、安全、成本等方面綜合考慮,加強(qiáng)評(píng)估,并提出混合動(dòng)力汽車是全固態(tài)電池應(yīng)該重點(diǎn)推動(dòng)的一個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景。
吳凡提出日韓舉全國(guó)之力研發(fā)全固態(tài)電池,在產(chǎn)業(yè)鏈上取得了一些先發(fā)優(yōu)勢(shì),我國(guó)在固態(tài)電解質(zhì)材料、固態(tài)電池生產(chǎn)設(shè)備等核心產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)上尚處于劣勢(shì),協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)的成立,有望集全產(chǎn)業(yè)鏈力量攻關(guān)全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化難題。
張雄認(rèn)為在AI賦能未來(lái)的支持下,對(duì)新的科學(xué)技術(shù)會(huì)產(chǎn)生質(zhì)的飛躍,推動(dòng)電池技術(shù)進(jìn)入二次騰飛的新階段,企業(yè)應(yīng)加大對(duì)全固態(tài)電池技術(shù)的人力、物力、財(cái)力投入,提出爭(zhēng)取2026年實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池裝車應(yīng)用。
歐陽(yáng)明高院士指出,任何技術(shù)都會(huì)不斷地革新,求新求變是我們的基本態(tài)度,論證它不行也非常重要,尤其現(xiàn)在我們這么大的電池產(chǎn)業(yè),不能承受任何風(fēng)險(xiǎn)。人工智能會(huì)使材料合成的速度幾百倍、上千倍的效率提高,將會(huì)改變我們所有的研發(fā)范式。求新求變,不斷創(chuàng)新,才有可能保持中國(guó)新能源汽車和中國(guó)電池行業(yè)可持續(xù)的世界領(lǐng)先。
中國(guó)科學(xué)院院士、清華大學(xué)教授歐陽(yáng)明高
中國(guó)全固態(tài)電池創(chuàng)新發(fā)展高峰論壇,是由中國(guó)全固態(tài)電池產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)(CASIP)組織發(fā)起,提供行業(yè)前沿技術(shù)交流、創(chuàng)新思維碰撞的高端對(duì)話平臺(tái)。論壇匯聚“政產(chǎn)學(xué)研金”各方頂尖資源及創(chuàng)新力量,力爭(zhēng)為我國(guó)全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)跨越創(chuàng)新周期、贏得國(guó)際新一輪電池技術(shù)之爭(zhēng)貢獻(xiàn)重要力量!