歐陽明高院士：全固態電池仍然是值得追求的目標

　　“全固態電池技術雖然現目前仍然面臨著很多挑戰，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，要對這一技術路線高度重視。

　　所謂固態電池，即電池使用固體電極和固體電解質，而不是傳統鋰離子電池中的液體或凝膠電解質。與傳統鋰離子電池相比，全固態電池的優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，開發的周期能夠縮短，通過全球的努力，全固態電池能夠取得成功。”

　　“我們發現，在全球頂刊上發表的與固態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化的前夜。”歐陽明高說。

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

　　今年早些時候，日本汽車制造商日產(Nissan)宣布，日產研發的全固態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電池初創公司QuantumScape，并在2021年稱，預計固態電池投入使用的時間將在2025年。寶馬集團則與初創公司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電池的量產。

　　Solid Power公司研發的固態電池q不過在國內，全固態電池的路線似乎不被整車廠和頭部電池企業看好。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、全固態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挖掘，結構的創新，減少電解液的使用，現有的液態電解質電池仍然有進一步的提升空間。例如現在的液態鋰電池能量密度能夠做到350WH/kg，循環1500周，沿著液態電池的路線，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性的問題，除了材料本質的穩定性，系統的防護，全生命周期的管理都是保持安全的手段，如果全固態電池到了量產的時間，而液態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。當全固態電池商業化成功的時候，其能否跟更成熟的液態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電池技術時，也認為固態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，全固態電池對于現有液態鋰離子電池是徹底的顛覆。在全固態電池中，鋰離子的傳輸機理完全改變，一般液態電解質鋰離子遷移數為0.5，硫化物固態電解質鋰離子遷移數為1;全固態電池具有高溫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，影響循環壽命。

　　歐陽明高表示現目前要為行業注入信心，“不能只是埋頭拉車，不抬頭看路，我們電池企業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