SAECCE 2024

新能源技術領域

固態電池材料與技術創新論壇

高效安全的動力電池研發及產業化是保持新能源汽車產業競爭力的核心。經過二十多年的發展，我國鋰離子電池產業在全球形成較強競爭力并占據絕對優勢。在新能源汽車帶動下，我國動力電池產業實現快速發展，正邁入穩鏈提質的高質量發展階段。全固態電池作為下一代電池技術的重要發展方向，有望突破傳統液態電池的瓶頸，具備兼顧高能量密度、長循環壽命、高安全性能、寬溫度范圍等綜合特性的潛力，正在成為全球汽車強國鉚力發展的下一代電池新賽道。但全固態電池未來發展的技術路線不明確，仍面臨一些關鍵科學問題和工程技術問題亟待解決。

11月13日，第三十一屆中國汽車工程學會年會暨展覽會（SAECCE 2024）期間，2024固態電池材料與技術創新論壇由中國汽車工程學會主辦，并由電動汽車產業技術創新戰略聯盟協辦。會議由中國電子科技集團第十八研究所研究員肖成偉主持，來自清華大學、中國科學院物理研究所、中國汽車工程學會、廣汽埃安新能源汽車股份有限公司、清陶（昆山）能源發展集團股份有限公司、北京衛藍新能源科技有限公司、廣州天賜高新材料股份有限公司、深圳吉陽智能科技有限公司的8位專家發表演講，會議現場吸引了100多位觀眾。

會議現場

中國電子科技集團第十八研究所研究員 肖成偉

中國科學院物理研究所副主任工程師俞海龍做題為《固態電池相關材料技術進步》的報告。他指出，經過正極材料的迭代，目前已在開發第三代高端動力電池。在正極方面，高鎳三元材料電池雖然具有較高比能量，但存在壽命和安全短板，通過控制一次顆粒納米化，超高比容量高鎳三元材料極片壓制和循環過程中的二次顆粒破裂問題得以解決，材料的循環性能、倍率性能和安全性能大幅度提升。在負極方面，金屬鋰負極存在金屬鋰枝晶抑制、界面副反應抑制、電池工作壓力等挑戰，通過設計動態自適應界面可有效改善上述問題。應用動態自適應界面在全固態鋰金屬電池中，可實現全固態軟包電池在20MPa下具有95%的容量穩定循環，140次容量保持率為85.7%。

中國科學院物理研究所副主任工程師 俞海龍

廣汽埃安新能源汽車股份有限公司電池研發部部長李進做題為《動力電池發展趨勢及全固態電池技術開發進展》的報告。他指出，續航、補能、安全、價格等是影響客戶購買新能源汽車的重要因素，快充和安全是未來電芯發展的主要方向，全固態電池是必然路線之一。技術路線的選擇關鍵在于電解質材料，其中氧化物和硫化物電解質技術成熟度最高，復合電解質技術潛力巨大?；诹蚧锏亩嘣獜秃霞夹g路線，重點圍繞高容量正負極、高性能固態電解質材料及成膜技術、固固界面改性技術開展技術攻關，打造滿足車規級要求的全固態電池產品。他公布了廣汽原型固態電池的開發進展，已完成30Ah大尺寸原型電池的開發，能量密度達400Wh/kg，可支撐整車續航超1000公里，并且通過行業內最嚴苛的安全測試。

廣汽埃安新能源汽車股份有限公司電池研發部部長 李進

清華大學車輛與運載學院副研究員盧蘭光做題為《全固態電池測試評價技術研究》的報告。他指出，全固態電池不等同于絕對安全，目前仍缺乏全固態電池安全性相關的國內外標準，開展全固態電池安全性測試評價研究，可有效支撐全固態電池在復雜工況下安全性的全面評估。在硫化物全固態電池安全性測評方面，硫化物全固態電池仍存在熱失效反應，并非絕對安全，相比于同體系液態電池，全固態電池具有更好的安全性。在硫化物全固態電池動力性測評方面，60℃下容量發揮率較高，在45和60℃下效果較好，高壓（>100MPa）運行動力性較好。在硫化物全固態電池耐久性測評方面，低倍率（0.2C）下，全固態電池的容量衰減快，導致內阻急劇增加，造成較低的容量保持率；中倍率（1C）下，由于倍率增加導致鋰離子不能完全脫出和嵌入，進而提高了全固態電池的容量保持率；大倍率10C下，放電比容量很低（DOD?。⒉粫θ虘B電池的整體造成嚴重的破壞，進而展現出很高的容量保持率。

清華大學車輛與運載學院副研究員 盧蘭光

清陶（昆山）能源發展集團股份有限公司常務副總、研究院院長何泓材做題為《固態動力電池產業化路徑與實踐》的報告。他指出，全固態電池產業化的技術核心和壁壘是核心材料及其成型工藝的創新開發，全固態電池產業需要以全固態電池專用材料產業為支撐。有機無機復合固態電解質可以實現對導電率、電化學窗口、力學性能的有效調控。無機-聚合物復合電解質將兼具加工兼容性好、離子電導率高的優點，是實現量產的有效途徑。全固態電池新工藝方面，需要開展電極材料包覆改性、固態電解質復合電極制備、固態電解質膜、干法致密成型技術的研究。清陶能源的全固態電池產業化路線選擇高電壓錳基正極+有機無機復合固態電解質+含鋰復合負極，可實現500Wh/kg比能量發揮，預計電芯2026年量產，整車搭載2027年。

清陶（昆山）能源發展集團股份有限公司常務副總、研究院院長 何泓材

深圳吉陽智能科技有限公司董事長陽如坤做題為《固態電池整線解決方案》的報告。他指出，電池產業被顛覆的風險有兩個，一個是全固態電池產業化，一個是液態電池的制造質量。固態電池界面制造總體思路包括電池結構選型，界面匹配、制造，制造界面組裝控制。全固態電池中鋰離子能夠跨越的最大距離為0.21nm，這就要求全固態電池需要實現原子、分子級界面有效接觸。全固態電池規模制造的兩種技術路線分別是原位固態化法和界面生長法。解決全固態電池充放電中材料膨脹帶來的退化問題，構造足夠韌性的原子、分子級接觸界面是根本，從材料設計、電池結構設計、制造方法保證。

深圳吉陽智能科技有限公司董事長 陽如坤

中國汽車工程學會汽車電動化研究中心研究員孫旭東做題為《全球固態電池竟爭態勢分析和技術路線圖介紹》的報告。他指出，在全球新能源汽車產業的帶動下，動力電池產業邁入穩鏈提質發展階段，同時在低空經濟促進下，高比能高安全的全固態電池成為必然路線。國際上加速對全固態電池研發及產業化，多個企業取得進展，國內半固態電池已實現量產，預計2026年后全固態電池將逐漸應用。未來最可能產業化的固態電解質路線有兩條，一條是硫化物電解質，一條是聚合物復合電解質。在路線圖3.0階段成果中，2030年比能量目標是400Wh/kg，2035年比能量目標是500Wh/kg，2040年比能量目標是600-700Wh/kg。

中國汽車工程學會汽車電動化研究中心研究員 孫旭東

北京衛藍新能源科技有限公司研究院副院長滕勇強做題為《面向應用的固態電池開發及產業化進展》的報告。他指出，氧化物固態電解質最穩定，但面臨大面積電解質片易碎、接口接觸不良、對鋰的界面穩定性差、難以批量生產等挑戰，可通過界面修飾或復合電解質手段改善。混合固液電解質兼容現有工藝和現有設備，可彌補單一電解質短板，目前已實現混合固液電池量產。衛藍六大核心技術包括原位固態化、固態電解質摻混、固態電解質包覆正極、固態電解質涂層隔膜、超薄金屬鋰制備、高精度負極預鋰化。

北京衛藍新能源科技有限公司研究院副院長 滕勇強

廣州天賜高新材料股份有限公司研發部長范偉貞做題為《高能量密度電池用固態電解質的開發》的報告。她指出，半固態電池率先應用，全固態電池預計從2027年開始滲透市場。高性能凝膠電解質具有可加工性好、輕量化、與電極結構接觸良好等特性，可用于固態電池。硫化物固態電解質面臨穩定性、成本等挑戰，天賜通過電解質鹽技術，實現硫化鋰低成本規?；苽?，同時通過液相法高純除雜精制；通過液相實現高空氣穩定性、高離子電導率硫化物固態電解質低成本制備。天賜目標是固態電池材料多尺度開發，提供不同體系下固態電池關鍵材料及適配解決方案，在2027年建成硫化物固態電解質千噸級產線。

廣州天賜高新材料股份有限公司研發部長 范偉貞

會議最后，肖成偉做總結。他指出，目前全固態電池量產和上車還有不少挑戰需要解決，需要科研院所、車企、電池企業、測試機構、行業組織等協同合作，一同加速全固態電池的產業化進程。