中國粉體網(wǎng)訊

陳立泉院士

（圖源：中央廣播電視總臺）

2014年，面對世界各國都在大力研發(fā)固態(tài)電池的背景,，陳立泉院士提出,，為了實現(xiàn)中國鋰電池產(chǎn)業(yè)由并跑到領(lǐng)跑的轉(zhuǎn)變,，必須大力研究和開發(fā)固態(tài)電池，要從材料研究,、生產(chǎn)到應用,，再到電芯設(shè)計、制造以及設(shè)備全產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)字化,，縮短研發(fā)周期,，以爭奪領(lǐng)先地位。

全固態(tài)鋰電池發(fā)展前景廣闊,，但還有許多問題尚未完全解決,。為提升全固態(tài)鋰電池能量密度、倍率性能和循環(huán)壽命,，陳立泉院士認為,，不僅應關(guān)注全固態(tài)鋰電池的基礎(chǔ)科學問題：如新型電解質(zhì)材料、界面改性和電池失效機制等,，同時也應重視全固態(tài)鋰電池的關(guān)鍵技術(shù)問題：如電解質(zhì)材料的批量化制備技術(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)鋰電池一體化制備技術(shù)等,。

由陳立泉院士,、中國科學院物理研究所研究員李泓、教授級高級工程師俞會根共同發(fā)起創(chuàng)辦的北京衛(wèi)藍新能源科技股份有限公司,，主營固態(tài)鋰離子電池,，是國家級專精特新小巨人企業(yè)、獨角獸企業(yè),，具有CNAS資質(zhì),，具有40余年固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)研究經(jīng)驗，在多個固態(tài)鋰電技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)“首次”突破,。

南策文院士

（圖源：清華大學材料學院）

鋰電池是一個復雜的復合系統(tǒng),、多層次復合材料或者復合體系。在技術(shù)上,，需要突破的目標包括多方面,，包括長續(xù)航、長壽命,、高安全,、低成本以及快充等。如何在現(xiàn)有條件下去突破能量,、安全瓶頸,，南策文院士認為很自然的選擇就是固態(tài)化。

南策文院士指出：固態(tài)電池一定要走向?qū)嵱没�,、�?guī)�,；�,。如果一直在紙上談，肯定不行,。一個新技術(shù)出來,，一定要慢慢往產(chǎn)業(yè)應用方向走，哪怕邁出一小步也可以,，但不邁出去不行,。目前有不少大型公司，特別是國際知名車企,，都宣布要量產(chǎn)固態(tài)電池,，并制定了各自的發(fā)展路線計劃。在固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化推進的過程中,，有問題很正常,，因為只有發(fā)現(xiàn)問題,，才能有針對性地去解決問題,。實際上，產(chǎn)業(yè)化規(guī)模應用與實驗室研究是完全兩回事,，做研究講究的是“萬里挑一”,，要在一萬個里面找出可能性、挑出最好的,，但是產(chǎn)業(yè)界最需要的是“萬無一失”,，對產(chǎn)品一致性有著極高的要求，二者要求完全不一樣,。

由中科院院士,、清華大學教授南策文團隊領(lǐng)銜創(chuàng)辦的清陶（昆山）能源發(fā)展集團股份有限公司，率先實現(xiàn)了固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化,，建有固態(tài)動力鋰電池規(guī)�,；�量產(chǎn)線。清陶能源先后獲得了北汽,、上汽,、廣汽、中銀投和上�,？苿�(chuàng)等機構(gòu)的戰(zhàn)略投資,，目前公司估值超兩百億。清陶能源入選福布斯中國高增長瞪羚榜單,，成長為全球獨角獸企業(yè),。

歐陽明高院士

（圖源：清華大學）

目前大家越來越有共識，全固態(tài)電池是公認的下一代電池的首選方案之一,，被列入中國,、美國,、歐盟、日韓等主要國家的發(fā)展戰(zhàn)略,，也成為下一代電池技術(shù)競爭的關(guān)鍵制高點,。歐陽明高院士分析指出，全固態(tài)電池目前面臨的挑戰(zhàn)是巨大的,，具有跨學科的特性,、技術(shù)門檻極高，包括材料界面,、工藝,、產(chǎn)業(yè)鏈、設(shè)備等,，這些問題都需要一個個解決,。雖然它面臨一系列技術(shù)挑戰(zhàn)，但現(xiàn)在國外已經(jīng)取得重大的進展,。但是中國全固態(tài)電池的研發(fā)目前來看認識還不統(tǒng)一,、力量比較分散、產(chǎn)學研不協(xié)調(diào),，需要聯(lián)合起來建立協(xié)同創(chuàng)新平臺,，共同突破全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵技術(shù)。

近年來,，位于宜賓三江新區(qū)的歐陽明高院士工作站（四川新能源汽車創(chuàng)新中心）不斷突破技術(shù)瓶頸,，以科技之力推動全固態(tài)電池的研發(fā)。目前,，歐陽明高院士工作站（四川新能源汽車創(chuàng)新中心）在全固態(tài)電池中的關(guān)鍵材料——“硫化物電解質(zhì)”的研發(fā)中,，已經(jīng)取得階段性進展。研發(fā)的納米級“硫化物電解質(zhì)”即將進入量產(chǎn)階段,，目前正在規(guī)劃一條年產(chǎn)百噸級的中試線,，預計在今年年底動工建設(shè)。中試線運行順利后,，2026年前,，歐陽明高院士工作站（四川新能源汽車創(chuàng)新中心）還會建設(shè)一個千噸級的量產(chǎn)線。

陳軍院士


（圖源：南開大學）

今年兩會期間,，陳軍院士接受媒體采訪時表示：“目前,，固態(tài)電池是各國競相研發(fā)的重點，一旦產(chǎn)業(yè)化,，就會改變現(xiàn)有的電動汽車產(chǎn)業(yè)格局,，開辟電動航空等新興市場，我們團隊積極承擔國家重大研究計劃、重點研發(fā)項目,，聯(lián)合北京科技創(chuàng)新優(yōu)勢單位協(xié)同攻關(guān),，已研發(fā)出400瓦時每公斤的新型固態(tài)電池樣品，比目前市場上最先進的300瓦時每公斤的鋰離子電池能量密度超出30%,。未來一到兩年,，我們要突破600瓦時每公斤的固態(tài)電池研發(fā)，充一次電,，電動汽車就可以跑1000公里以上,。同時在快速充電、低溫性能和安全性能方面,，也都要大幅提升,，這是一個在全球具有引領(lǐng)性的技術(shù)變革，我們也積極去搶占動力電池和電動汽車未來發(fā)展的制高點,�,！�

孫學良院士


（圖源：西安理工大學）

為推動中國固態(tài)電池技術(shù)發(fā)展與產(chǎn)業(yè)化，2017年,，孫學良院士團隊與中國動力電池創(chuàng)新中心,、國聯(lián)汽車動力電池研究院在加拿大成功創(chuàng)建了“全固態(tài)電池聯(lián)合實驗室”。項目進展非常順利,，因此一年后,，國聯(lián)汽車動力電池研究院在西安大略大學孵化中心成立了全資固態(tài)電池公司,。該聯(lián)合實驗室和公司聚集了全球電池領(lǐng)域的杰出人才,，專注于從基礎(chǔ)到電池原型的固態(tài)電池研發(fā)，成功開發(fā)出超高離子導的新型固態(tài)電解質(zhì),，取得了一系列原創(chuàng)性成果,，被中央電視臺重點報道。

孫學良院士對于中國固態(tài)電池的發(fā)展提出建議：第一,，要極大的加強產(chǎn)學研結(jié)合,，非常重要，特別是企業(yè)和高校,，因為我們有強大的企業(yè)和工程團隊,，我們擁有世界上最多的固態(tài)電池開發(fā)人員，如何結(jié)合起來,，實現(xiàn)1+1>2,。第二，應該進一步加強基礎(chǔ)研究,，這一塊非常重要,，包括重視專利布局，只有創(chuàng)新，才能創(chuàng)造顛覆性的技術(shù),，只有好的專利布局,，才避免“卡脖子”問題。

張久俊院士

（圖源：中國粉體網(wǎng)）

張久俊院士分析指出,，當前鋰電池的十大挑戰(zhàn),，包括能量密度、功率密度,、安全特性,、循環(huán)壽命、日歷壽命,、自放電,、快充性能、溫度范圍,、資源環(huán)境,、成本等方面。目前動力鋰電池除了日歷壽命,、循環(huán)壽命能基本達到預期外,，能量密度和比能量較目標值500Wh/kg和235Wh/kg還有較大差距，另外仍需要繼續(xù)提升動力電池其他方面性能,，以達到預期水平,。其中，能量密度和安全性是產(chǎn)業(yè)研發(fā)中最受關(guān)注的指標,，被認為是技術(shù)更新?lián)Q代的重要標志,。

張久俊院士認為，固態(tài)鋰電池的進一步開發(fā)是實現(xiàn)電動汽車電池500Wh/Kg能量密度目標及安全性的必要策略,。而提高能量密度/功率密度/壽命仍然是固態(tài)電池開發(fā)的研究重點,，探索低成本的高性能電極/固態(tài)電解質(zhì)材料是關(guān)鍵因素，張久俊院士建議,，要從以下三方面著手：

（1）要深入研究復合固態(tài)電解質(zhì)的鋰離子傳導機理和材料行為,，優(yōu)化材料和結(jié)構(gòu)以進一步提高其常溫/低溫的離子電導率；

（2）要優(yōu)化固態(tài)電解質(zhì)與電極之間的界面接觸及其化學,、電化學穩(wěn)定性,；

（3）要提升高電壓、寬溫度范圍下固態(tài)電池的長期運行穩(wěn)定性,，從而實現(xiàn)進一步提高固態(tài)電池的技術(shù)成熟度和經(jīng)濟可行性以促進其真正的商業(yè)化應用,。目前張久俊院士團隊在固態(tài)電池方面的研究，主要是通過對新型納米材料的研究,，去進一步提高電池能量密度/功率密度,、循環(huán)壽命,、安全性能。

參考來源：

[1]陳立泉院士：中國固態(tài)電池發(fā)展

[2]陳立泉院士關(guān)于中國固態(tài)鋰電池發(fā)展的3個戰(zhàn)略思考,，中國粉體網(wǎng)

[3]南策文：固態(tài)電池,，從“萬里挑一”到“萬無一失” ，能源評論

[4]歐陽明高：全固態(tài)電池研發(fā)現(xiàn)狀與產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新前景展望

[5]張久俊院士：全固態(tài)鋰電池和固態(tài)電解質(zhì)的發(fā)展,，深圳市電池行業(yè)協(xié)會

[6]講述復合固態(tài)電解質(zhì)關(guān)鍵材料與先進結(jié)構(gòu)研究進展——福州大學張久俊院士做客粉體網(wǎng)對話訪談

[7]孫學良：全固態(tài)電池的機遇和挑戰(zhàn)

[8]中國粉體網(wǎng)：兩會中的“固態(tài)電池”

[9]宜賓市經(jīng)濟和信息化局官微

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/平安）

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