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欧阳明高:多元化发展固态电池技术路线全固态电池2030年有望实现产业化突

时间:2024-01-24 08:14 来源:新华网    阅读量:6017   

2024年1月21日,“中国全固态电池产学研协同创新平台”在北京举行揭牌仪式,来自主管部门、行业组织、企业、高校、科研机构以及金融与投资机构代表200余人参加会议。中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高在会上作了题为 “全固态电池的研发现状与产学研协同创新的前景展望”的主旨发言,分析阐述了全固态电池的研发现状,以及对产学研协同创新的前景展望。

中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高作主旨发言

首先,欧阳明高讲述了电池产业的发展概况。自上世纪70年代开始,国内外科学家做了大量关于固态电解质的研究。固态电解质的离子电导率数量级从刚开始10-8到10-7到10-3,现在提升至10-2 S/cm,但一直无法满足实用要求。1992年,液态锂离子电池问世并迅速走向产业化,2000年后液态锂离子电池逐步应用于电动汽车,逐步开始引发新能源汽车革命。

随着我国液态锂离子电池产业节节攀升,产量接近全球的70%,这样的成绩值得肯定。但目前电池行业竞争激烈,行业内卷等一些问题开始显现。为促进电池行业提质增效,用创新技术穿越周期是最优解。

欧阳明高表示,近十年以来,以硫化物固态电解质为代表的新型固态电解质发展迅猛,离子电导率赶上甚至超过液态电解质,引发新一轮全固态电池的全球竞争。

欧阳明高还分享了当下的一个业界共识,“全固态电池是下一代电池的首选方案之一,被列入中国、美国、欧盟、日韩等主要国家的发展战略,也成为下一代电池技术竞争的关键制高点。”

“从全球固态电池产业布局来看,中国企业数量可能是最多的,日、韩企业数量不多,但实力强劲,美国主要依靠国内的一些创业企业,欧洲则主要通过与美国的创业企业合作以快速布局。”欧阳明高表示,从目前来看,各个国家的代表企业计划实现固态电池产业化的时间基本集中在2027-2030年。

在全球范围内,固态电池主要以全固态电池为主导,其中硫化物电解质占据重要地位。而我国固态电池技术路线呈现多元化趋势,现阶段以固液混合为主要特点。欧阳明高认为,从全行业看,既要发展渐近性的半固态技术路线,也要考虑激进型全固态技术路线带来的颠覆性变革的可能。

在欧阳明高看来,我国全固态电池产业化仍然面临一系列的科学难题,需要从关键材料、界面、复合电极、单体电池等不同层面进行解决。此外,全固态电池的研发目前认知还需统一、聚集力量、协调产学研,需要联合起来建立协同创新平台,共同突破全固态电池产业化的关键技术。

在这样的背景下,“中国全固态电池产学研协同创新平台”应运而生。该平台致力于突破全固态电池产业化的关键技术,聚焦科研服务平台、基础研发平台、产业协作平台三个方向持续发力。

据介绍,欧阳明高院士的研发团队长期聚焦电池安全研究与新型电池开发,包括被动安全研究与高安全电池开发,主动安全研究与智能型电池开发,以及本征安全研究与全固态电池开发。经过长期研究,该团队提出硫化物复合电极制备新方法,同时研发安时级硫化物全固态电池样品,初步打通硫化物全固态电池装配流程。

最后,展望中国动力电池材料体系研发和产业化发展趋势,欧阳明高表示,未来的电池产业既要低成本,又要高比能,两头发力。在高比能电池方面,他认为2030年左右全固态电池产业化突破的可能性极大,行业各方应全力以赴,共同推动中国电池产业的高质量发展,形成持续引领全球电池行业之势。

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