中國粉體網訊 2024年是固態(tài)電池產業(yè)發(fā)展的一個重要節(jié)點,開啟量產裝車元年,,固態(tài)電池市場駛入快車道,產業(yè)鏈配套的材料,、裝備,、儀器等也將迎來巨大的市場機遇。為深入交流探討當前固態(tài)電池技術,、成本,、產業(yè)化等發(fā)展現狀,2024年9月5日-6日,,由中國粉體網主辦的第六屆高比能固態(tài)電池關鍵材料技術大會在江蘇常州隆重召開,。會議期間,我們邀請到了業(yè)內專家,、學者,、優(yōu)秀企業(yè)家代表做客對話欄目,進行訪談交流,。本期為您分享的是中國粉體網對長沙礦冶研究院有限責任公司固態(tài)電池技術項目負責人鞠博偉的專訪,。
鞠博偉,長沙礦冶研究院有限責任公司固態(tài)電池項目負責人,,高級工程師,,湖南省固態(tài)電池技術創(chuàng)新與產業(yè)發(fā)展聯(lián)盟秘書長,PMP項目經理,。曾就職于寧德時代科技股份有限公司,,期間負責寶馬電動車用鋰離子電池項目的研發(fā)與試產工作。目前主要研究領域為固態(tài)電池材料及器件的研發(fā)與產業(yè)化,。近年來,,主持了包括湖南省自然科學基金、中國五礦科創(chuàng)基金等多個省部級重點項目,。發(fā)表SCI文章10余篇,,授權專利15項。在固態(tài)電池及固態(tài)電解質材料的工程化方面具有豐富的理論與實踐經驗,。作為長沙礦冶研究院的固態(tài)電池項目負責人,,依托中國五礦及長沙礦冶院的優(yōu)秀平臺,已攻克固態(tài)電池關鍵材料固態(tài)電解質研發(fā)與產業(yè)化過程中的多項問題,,并主導建成了可年產15噸氧化物固態(tài)電解質材料的中試生產線,。截至目前,產品已進入,,包括寧德時代,、比亞迪、合肥國軒,、北京衛(wèi)藍,、蘇州清陶等在內的50余家企業(yè)測試,形成累計銷售量達噸級以上,。
中國粉體網:請問您在固態(tài)電池材料研發(fā)方面有哪些具體的成果和進展,?
鞠總:我們團隊從2018年就開始進行固態(tài)電池關鍵材料的研發(fā)工作,經過幾年的研發(fā)我們做了幾個產品,,比如鋰鑭鋯氧,、LATP(磷酸鈦鋁鋰)、硫化物體系的鋰磷硫氯,,以及鹵化物體系的電解質,。
從18年開始到現在,我們建成了一條年產15噸磷酸鈦鋁鋰與鋰鑭鋯氧粉體的生產線,。我們已經克服了磷酸鈦鋁鋰及鋰鑭鋯氧在生產過程中工程化的問題,。目前成熟產品已經批量化、噸級的供貨給頭部的企業(yè),。同時我們也承擔了五礦集團和湖南省內的一些關鍵攻關項目,。團隊目前承擔中國五礦集團以及湖南省的科研經費6000萬以上,能夠強力的支撐我們產品的研發(fā)與產業(yè)化工作,。
中國粉體網:請問固態(tài)電池目前在能量密度和成本等方面的現狀如何,?
鞠總:當前半固態(tài)電池已有公司的產品開始小批量出貨。根據相關頭部公司發(fā)布的信息來看,,半固態(tài)電芯能量密度可以達到360-400Wh/kg,,與液態(tài)電池相比能量密度具有一定的優(yōu)勢。首先,,半固態(tài)電池由于使用了固態(tài)電解質(當前成本高,,未來有較大降本空間),在BOM成本上則會有一些劣勢,;其次,,半固態(tài)電池在個別關鍵工藝制程上面會有良率偏低的問題,導致整個電芯成本增加,。目前半固態(tài)電池成本在0.7-1.0元/Wh范圍,,跟液態(tài)電池相比在成本上還是有一定的劣勢。但我相信隨著固態(tài)電池產業(yè)的發(fā)展以及上下游各方的配合,,會逐漸把成本降到跟液態(tài)電池相持平的一個狀態(tài),。半固態(tài)電池可能在未來的兩到三年迎來一個較大的出貨期。
中國粉體網:請問長沙礦冶研究院在電解質材料研發(fā)方面有哪些創(chuàng)新點,?
鞠總:合成磷酸鈦鋁鋰及鋰鑭鋯氧材料,,傳統(tǒng)的固相法工藝存在物相純度低,、能耗大、BOM成本高等問題,,我們選擇了液相的工藝方式解決上述問題,。首先,在純固相的反應過程中傳熱和傳質不會很充分,,而液相反應可以達到分子級別的充分混合,,提高反應效率,進而得到較高純度的材料,。其次,,液相法不需要高溫煅燒,能耗上會有較大的優(yōu)勢,。最后,,液相法在原材料種類的選擇上空間更大。
另外,,我們解決了產品團聚問題,,在材料表面添加了一些特殊的分散劑,可保持最終的粉體材料不發(fā)生團聚效應,,提高固態(tài)電解質材料在使用時的分散性,。同時,經過驗證添加劑對整個電池的性能沒有什么副作用,。
中國粉體網:長沙礦冶研究院未來在固態(tài)電池材料研發(fā)方面的規(guī)劃和戰(zhàn)略是什么,?
鞠總:固態(tài)電池是行業(yè)內各個優(yōu)勢集團和頭部企業(yè)必爭的戰(zhàn)略高地。長沙礦冶研究院將會落實中國五礦集團在新能源產業(yè)方面的發(fā)展戰(zhàn)略,,在固態(tài)電池領域持續(xù)大量的投入研發(fā),。我們將聚焦于固態(tài)電池的關鍵材料研發(fā)與產業(yè)化上,氧化物,、硫化物以及鹵化物這三個技術路線上都會持續(xù)的投入,,我們將根據市場的發(fā)展成熟度布局短、中,、長期三個方向,。比如說短期的,現在我們的氧化物已經達到了年產15-30噸的水平,,那我們在明年會把它擴大到300-500噸以適應市場發(fā)展的需要,。同時我們在硫化物的研發(fā)上面到年底將會達到公斤級的水平,到明年我們將會把它放大到百公斤級水平,,并把成本也降低下來,。同時,在鹵化物方向上正在積極跟進開發(fā)。
(中國粉體網采訪,、編輯/留白)