固态电池产业化:技术、工艺和成本是关键

固态电池在新能源汽车领域具有诸多优势,有望解决续航和安全痛点,成为全球动力电池竞争焦点。但目前其产业化仍需解决技术、工艺和成本问题。还介绍了不同专家对固态电池技术路线、研发进展、面临挑战以及未来规划等方面的观点。

固态电池相较于现有的液态电池产品,在安全和能量密度等方面展现出显著的优势。这一优势使得固态电池成为解决新能源汽车续航里程不足与安全隐患这两大关键问题的希望之星,从而有望成为全球动力电池在“下半场”竞争中的核心关注点之一。全国政协常委、经济委员会副主任苗圩在2月15日举行的2025中国全固态电池产学研协同创新平台年会暨第二届中国全固态电池创新发展高峰论坛上指出,固态电池若要实现产业化,就必须解决技术、工艺以及成本方面的诸多问题。从当下全球固态电池的研发进程来看,量产的技术工艺尚未成熟,不过在2027年前后有望达成小批量生产。

固态电池产业化:技术、工艺和成本是关键

此次会议围绕“全固态电池材料创新与研发平台升级”这一主题展开,与会者针对全固态电池的创新突破以及面临的挑战进行了深入的探讨。

中国科学院院士、中国全固态电池产学研协同创新平台理事长欧阳明高在谈及全固态电池技术路线时表示,当前应当聚焦于以硫化物电解质为主体电解质,同时匹配高镍三元正极和硅碳负极的技术路线,以实现能量密度达到400瓦时/公斤、循环寿命超过1000次以上的性能目标,进而确保在2027年能够实现轿车小批量装车,到2030年达成规模量产。为了实现这一目标,首先需要构建全行业共性的基础材料供应链。欧阳明高还介绍了他的团队在硫化物固态电解质、高镍三元复合正极和硅碳复合负极方面的研发进展。

当前,全球人工智能技术正处于快速迭代的关键时期,大语言模型和“人工智能驱动的科学研究”(AI for Science)相结合并升级的研发平台,成为全固态电池关键材料体系创新与构建的“加速器”。值得注意的是,欧阳明高院士团队已经联合行业内30余家企业,开展全固态电池垂直领域大模型的研发与优化工作,构建全行业共享的研发公共服务平台,探索新的科研范式,从而将最新的AI技术应用到全固态电池研发以及产业化进程之中。

中国科学院院士、厦门大学教授孙世刚表示:“我们必须直面一系列技术挑战。”他介绍了固态电池领域所面临的关键技术挑战以及相关的创新研究。在材料科学方面,寻找到合适的固体电解质是至关重要的。理想状态下的固体电解质需要具备高离子电导率、良好的化学稳定性以及机械强度。同时,界面问题也不容忽视,因为在固态电池中,电极与电解质之间的界面接触不良会导致电池内阻增加,进而影响电池的整体性能。此外,生产工艺复杂、成本高昂等问题也限制了固态电池的大规模商业化应用。

中国第一汽车集团有限公司首席科学家王德平指出,经过近几年的发展,全固态电池已经突破了关键技术,目前正处于原型样机阶段。预计在未来的两到三年里,能量密度达到400瓦时/公斤的全固态电池有望实现小批量装车应用。他建议,行业应当加快制定标准,持续通过关键技术的突破和跨领域工程技术的攻关,从而保持我国动力电池在全球的领先地位。

深圳市比亚迪锂电池有限公司首席技术官孙华军认为,全球全固态电池发展迅猛,材料创新、界面优化、安全性提升以及成本控制是发展的重点所在,应当通过产学研合作的方式推动技术进步。目前,比亚迪已经开始启动固态电池产业化的可行性验证工作,涵盖关键材料技术攻坚、电芯系统开发以及产线建设等方面,计划在2027年左右启动批量示范装车应用,预计在2030年前后实现大规模量产。

文/刘垠(科技日报)

编辑/倪家宁

本文总结了固态电池在新能源汽车领域的重要性,它虽有诸多优势,但在产业化进程中面临技术、工艺和成本等问题。不同专家从各自角度阐述了固态电池的技术路线、研发进展、面临挑战和未来规划等内容,反映出固态电池的发展现状以及未来的发展方向。

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