“我們國(guó)家在動(dòng)力電池領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了‘彎道超車(chē)’發(fā)展,但其他國(guó)家也希望通過(guò)研發(fā)下一代動(dòng)力電池,再‘彎道超車(chē)’我們。”合肥國(guó)軒高科動(dòng)力能源有限公司首席科學(xué)家朱星寶口中的“下一代動(dòng)力電池”即全固態(tài)電池。3月30日,在中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì)論壇(2025)下設(shè)的動(dòng)力電池論壇上,不僅是朱星寶,多位專(zhuān)家都提到,全固態(tài)電池是動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的下一個(gè)關(guān)鍵“制高點(diǎn)”,對(duì)產(chǎn)業(yè)具有顛覆性影響,呼吁產(chǎn)業(yè)界要未雨綢繆,居安思危。
全固態(tài)電池是指電池單體中只含有固體電極和固態(tài)電解質(zhì),不含有任何液態(tài)電解質(zhì)、液態(tài)溶劑、液態(tài)添加劑的鋰二次電池。當(dāng)前,液態(tài)鋰離子電池能量密度已逐漸接近約350瓦時(shí)/千克的極限,且有機(jī)電解液易出現(xiàn)熱失控風(fēng)險(xiǎn)。液態(tài)鋰離子電池已愈加難以滿(mǎn)足新能源汽車(chē)發(fā)展對(duì)動(dòng)力電池的高性能要求。相比之下,全固態(tài)電池具有電解質(zhì)不可燃的高安全性、有望突破500瓦時(shí)/千克的高能量密度,以及較好的溫度適應(yīng)性和較高功率等特性。
“從技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)看,全固態(tài)電池對(duì)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)具有一定顛覆性,許多企業(yè)都在2016年至2018年間陸續(xù)開(kāi)始在固態(tài)電池領(lǐng)域發(fā)力,形成了一定的技術(shù)儲(chǔ)備。”朱星寶表示,我國(guó)當(dāng)前在半固態(tài)電池領(lǐng)域處于技術(shù)領(lǐng)先地位,未來(lái)5年是技術(shù)大范圍落地應(yīng)用的重要窗口期。
“如果把液態(tài)電池的運(yùn)行原理看作是在水里游泳,那么半固態(tài)電池就像在泥塘里游泳,全固態(tài)電池則是在陸地上游泳,但它們都要保持同樣的速度。”東風(fēng)汽車(chē)集團(tuán)有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“東風(fēng)”)研發(fā)總院副院長(zhǎng)史建鵬介紹,目前,全固態(tài)電池的研發(fā)路線逐漸清晰,企業(yè)根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景需求,選擇不同性能的電池開(kāi)展研發(fā)。但他認(rèn)為,總體來(lái)看,當(dāng)下全固態(tài)電池研發(fā)在高性能電極、復(fù)合電解質(zhì)膜、高穩(wěn)定界面、固態(tài)電池工藝等方面仍然存在不小的挑戰(zhàn),需攻關(guān)突破。
目前,中國(guó)、日本、美國(guó)等多國(guó)企業(yè)和研發(fā)機(jī)構(gòu)都在全固態(tài)電池領(lǐng)域加大布局。車(chē)百智庫(kù)提供的資料顯示,2015年后,圍繞全固態(tài)電池,各國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)量顯著增加,行業(yè)專(zhuān)利布局逐漸加速。從主要申請(qǐng)機(jī)構(gòu)看,排名前十的機(jī)構(gòu)均為日韓企業(yè)。近年來(lái),我國(guó)多家企業(yè)也逐漸加強(qiáng)在該領(lǐng)域的布局,但在專(zhuān)利數(shù)量和質(zhì)量上仍有一定差距,底層創(chuàng)新能力有待提升。
史建鵬介紹,東風(fēng)自2020年下線首臺(tái)搭載固態(tài)電池的汽車(chē)以來(lái),已在五省十市完成230萬(wàn)公里實(shí)車(chē)驗(yàn)證,創(chuàng)下全球紀(jì)錄。“固態(tài)電池不僅是技術(shù)競(jìng)賽,更是產(chǎn)業(yè)生態(tài)的競(jìng)爭(zhēng)。”史建鵬表示,東風(fēng)愿與行業(yè)同仁攜手攻克技術(shù)難關(guān),共同推動(dòng)中國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)持續(xù)領(lǐng)先。
中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十八研究所研究員肖成偉也建議,加快推動(dòng)全固態(tài)電池研發(fā)要支持開(kāi)展聯(lián)合創(chuàng)新,明確分工、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),集中力量進(jìn)行技術(shù)攻關(guān);支持新原理、新方法、新材料、新工藝等方面的原始創(chuàng)新研究;支持關(guān)鍵材料、器件和工藝裝備的開(kāi)發(fā)、驗(yàn)證和應(yīng)用。