智库视点|固态电池将成为下一代动力电池的竞争制高点

2024-02-08 15:42:37BY:lyw
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随着新能源汽车的迅速发展,动力电池作为电动汽车的核心部件,也面临进一步提高能量密度、延长循环寿命、提升安全性和低温适应性等诸多挑战,以实现电动汽车使用安全性、适用性和稳定性的持续提升。作为下一代动力电池的重要技术路线,全固态电池已成为新一代电池技术竞争的关键制高点。推动全固态电池技术的研发和应用体系建设,是保持中国锂电池产业和新能源汽车产业持续领先全球的重要路径。

我国固态电池技术路线有待明确,产品成熟度有待提升

全固态电池具有高安全性、高能量密度、高功率特性、宽温度适应性等特点,且大功率充电时更有利于电池循环寿命的延长,具有颠覆性的性能潜力,已成为公认的下一代动力电池的首选方案。美国、日本、韩国等国家固态电池研究已经取得一定进展,如以丰田为代表的日本汽车企业在全固态电池研究上已取得较大突破,丰田全固态电池专利数量已超过1000件,韩国三星已宣布将业务重点从传统锂离子电池全面转向固态电池。预计全球固态电池将在2027年后开启产业化应用阶段,2030年进入规模化应用阶段。

我国企业和研究机构在固态电池领域普遍存在研发投入不足、专利数量少、产学研体系未能统一协调等问题,且目前产业界对于技术路线未能形成统一认识。与日韩和欧美企业更倾向于硫化物全固态技术路线相比,宁德时代、国轩高科等我国龙头电池企业多采用氧化物半固态技术路线方式进行过渡,并已经实现小批量装车,卫蓝新能源、昊铂电池等由车企牵头成立的电池企业则直接开展全固态电池的研发工作。此外,目前部分已试装车的半固态电池产品也存在良品率低、充电倍率低、成本较高、循环寿命不足等问题,迫切需要建立固态电池技术研发和创新应用生态。

|推动固态电池技术研发和产学研体系建设,破解产业发展瓶颈

第一,明确技术发展路线,加速关键核心技术研发。鼓励企业渐进式发展固态电池技术,持续优化升级现有锂离子产业基础,批量化推进半固态电池装车,逐步开展全固态电池研发测试。重点推动固态电池电极、电解质化学组成和性质改进,提升材料兼容性、界面稳定性,解决固体电解质导电率差、锂金属枝晶等安全隐患,提升全固态电池在生产工艺、质量控制、工程化应用的技术水平,在特定领域率先开展小批量示范应用。

第二,建立产学研联合体系,协同破解产业发展瓶颈。积极发挥“中国全固态电池产学研协同创新平台”等行业机构作用,统筹协调产业链上下游企业和研究机构,建立以企业为主体、产学研相结合的创新体系,充分发挥市场在资源配置中的决定性作用,更好发挥政府作用,形成产业合力,推动核心技术联合研发与产品测试,重构安全新标准、新设备、新工艺体系,加快科技成果转化落地,破解产业发展的技术性、经济性、安全性等问题,加速固态电池的研发与产业化应用。

(文/国研智库未来产业发展研究中心 吴鹏飞)