歐陽明高院士：全固態(tài)電池仍然是值得追求的目標

　　“全固態(tài)電池技術雖然現目前仍然面臨著很多挑戰(zhàn)，但仍然是我們值得去追求的目標。這個目標不是短期的，可以看作是面向2030年，值得創(chuàng)新的目標。”在4月16日下午舉辦的第二屆世界動力電池大會云上宜賓高端論壇中，中國科學院院士、清華大學教授歐陽明高表示。

　　在論壇中，歐陽明高也告誡中國新能源車企和電池企業(yè)，要對這一技術路線高度重視。

　　所謂固態(tài)電池，即電池使用固體電極和固體電解質，而不是傳統(tǒng)鋰離子電池中的液體或凝膠電解質。與傳統(tǒng)鋰離子電池相比，全固態(tài)電池的優(yōu)勢通常被認為是具有更高的能量密度，更長的貨架期，并且由于降低了液體電解質泄漏和易燃性的風險而提高了安全性。

　　歐陽明高表示，“現在全球已經有無數人投入到了這場創(chuàng)新運動，隨著CHATGPT技術的出現，對新材料的探索效率極大提高，開發(fā)的周期能夠縮短，通過全球的努力，全固態(tài)電池能夠取得成功。”

　　“我們發(fā)現，在全球頂刊上發(fā)表的與固態(tài)電池技術相關的論文正在指數般地增長，可以說技術是在商業(yè)化的前夜。”歐陽明高說。

　　據了解，目前在全球范圍內，日本企業(yè)在全固態(tài)電池上面投入得最多。擁有固態(tài)電池技術專利最多的豐田汽車，計劃2025年前實現全固態(tài)電池小規(guī)模量產，2030年前全固態(tài)電池要實現穩(wěn)定量產。

　　今年早些時候，日本汽車制造商日產(Nissan)宣布，日產研發(fā)的全固態(tài)電池和現在的液體電解液鋰離子電池相比，成本會降低50%，能量密度提高1倍，并且可提供比現在電池快3倍的充電速度。日產計劃在2025年建立并運行全固態(tài)電池試點生產廠，然后在2028年首次應用在汽車上，逐步實現量產。

　　歐洲主流車企方面，大眾集團投資了固態(tài)電池初創(chuàng)公司QuantumScape，并在2021年稱，預計固態(tài)電池投入使用的時間將在2025年。寶馬集團則與初創(chuàng)公司Solid Power公司合作，后者將在2023年向寶馬交付測試樣品，第一輛采用全固態(tài)電池的寶馬原型車計劃在2025年之前推出，2030年之前將實現全固態(tài)電池的量產。

　　Solid Power公司研發(fā)的固態(tài)電池q不過在國內，全固態(tài)電池的路線似乎不被整車廠和頭部電池企業(yè)看好。在此次論壇中，上汽集團副總工程師、上汽捷能汽車技術有限公司總經理朱軍說，對于整車廠而言，電池的安全放在考慮和計算的第一位，然后是電池的壽命與可靠性，以及成本。

　　“最后計算的還是成本。全固態(tài)電池能量密度再高，主流的電動汽車看重的還是成本。如果半固態(tài)、全固態(tài)電池能夠幫助主流汽車廠商降低成本，那么應該很快就能商用。”朱軍說。

　　朱軍認為，現在通過現有電池結構的改善，使用液態(tài)電解液鋰離子電池的能量密度不是問題，磷酸鐵鋰電池也能做成70—100度的電池包。

　　而國內第三大動力電池廠商中創(chuàng)新航科技集團股份有限公司高級副總裁兼CTO潘芳芳說，對能量密度的追求是電池技術進步的驅動力，此外也要兼顧能量密度與安全的平衡，與性能的平衡，與成本的平衡。

　　在潘芳芳看來，就能量密度而言，通過對電池正負極材料的繼續(xù)挖掘，結構的創(chuàng)新，減少電解液的使用，現有的液態(tài)電解質電池仍然有進一步的提升空間。例如現在的液態(tài)鋰電池能量密度能夠做到350WH/kg，循環(huán)1500周，沿著液態(tài)電池的路線，電池終極的能量密度天花板有可能做到500WH/kg。

　　而在安全層面而言，潘芳芳認為，“電池安全是一個系統(tǒng)性的問題，除了材料本質的穩(wěn)定性，系統(tǒng)的防護，全生命周期的管理都是保持安全的手段，如果全固態(tài)電池到了量產的時間，而液態(tài)電池的安全性也取得了相應的進步，并且能夠很好地兼顧性能、技術、成本的話，那么一條技術路線大規(guī)模的推廣需要考慮成本和實際。”

　　“如果除了安全，電池其他的性能不能兼顧，那么應用空間有多大要打個問號。當全固態(tài)電池商業(yè)化成功的時候，其能否跟更成熟的液態(tài)電池相比又要打個問號。”潘芳芳說。

　　此前，全球動力電池龍頭寧德時代董事長曾毓群談及固態(tài)電池技術時，也認為固態(tài)電池難以形成有技術可行性和市場競爭力的產品，

　　但歐陽明高認為，全固態(tài)電池對于現有液態(tài)鋰離子電池是徹底的顛覆。在全固態(tài)電池中，鋰離子的傳輸機理完全改變，一般液態(tài)電解質鋰離子遷移數為0.5，硫化物固態(tài)電解質鋰離子遷移數為1;全固態(tài)電池具有高溫100攝氏度到零下幾十度的寬溫度性能;全固態(tài)電池電壓窗口提高后，正負極材料的選擇范圍大大提升(正極可以選擇硫等);甚至可以在全固態(tài)電池中使用在燃料電池中應用的雙極板。

　　這和目前資本市場上十分火熱的固液混合物電池也完全不同。固液混合物電池在現有的液態(tài)電池技術基礎上，仍然保留部分電解液，電池改變的機理不大。雖然固液混合電池能夠提升比能量，以安全為目標，但是會損失電池倍率，影響充電，影響循環(huán)壽命。

　　歐陽明高表示現目前要為行業(yè)注入信心，“不能只是埋頭拉車，不抬頭看路，我們電池企業(yè)現在為賺錢的事情還在很焦慮，但要小心對手一不留神就將技術顛覆了。”歐陽明高說。“不是說對手一定會顛覆，但是有全固態(tài)電池這個技術，可能會有這個風險。作為電池大國，我們一定要引起重視。”

　　來源：澎湃新聞