中国经济网版权所有 中国经济网新媒体矩阵 网络广播视听节目许可证（0107190）（京ICP040090） 在固态电池领域，三种技术路线展开竞争。分别是：硫化物路线，离子电导率最高，被日韩企业寄予厚望；氧化物路线，稳定性好，在国内已得到广泛部署；聚合物路线由于近年来取得的技术成果，具有良好的加工性能，受到广泛关注。 ◎本报记者 王玉涵 全固态金属锂电池被誉为下一代储能技术的“圣杯”，但由于种种技术难点，长期以来一直难以投入实际应用。近日，清华大学张强团队在固态电池研究方面取得新进展：研制出新型含氟聚醚电解质，使固态电池的能量密度达到604瓦时每公斤，几乎是现有商用电池的三倍。今年年初，工信部等八部门联合发布《新能源存储高质量发展行动计划》，明确将固态电池列为锂电池发展的重要方向，并提出加强固态电池等新能源存储技术的标准布局。实验室创新的火花能否照亮漫漫的大规模产业化之路？固态电池普及还需要克服多少障碍？在多种技术路线的并联固态电池领域，三种技术路线相互竞争。分别是：硫化物路线，离子电导率最高，被日韩企业寄予厚望；这氧化物路线，稳定性好，在国内已得到广泛部署；聚合物路线由于近年来取得的技术成果，具有良好的加工性能，受到广泛关注。 “硫化物路线的性能极限最高，已成为学术界和工业界的普遍共识。”西安电子科技大学副教授李四武表示，硫化物电解质具有接近液体电解质的离子电导率，使其成为实现快速充电和高性能的理想过滤材料。沿着这条技术路线，日本丰田已经积累了约1300项相关专利，并宣布将在2027-2028年推出搭载全固态电池的电动车型。宁德时代、比亚迪等国内领先企业也将其作为主要研究方向之一。氧化物路线方面，国轩高科等公司正在推进通过开发复合电解质系统实现工业化。据首席科学家朱兴宝介绍，该公司目前的准固态电池与现有电池生产线的兼容性约为90%，并计划在2028年推出基于复合氧化物和聚合物电解质的全固态电池，聚合物路线显示出“愚蠢的超越”的潜力。张强团队研发的新型含氟聚醚电解质将巧妙解决长期困扰固态电池的界面问题，让电池实现超高能量密度的同时保持优异的安全性。西安交通大学先进储能电子材料与器件研究所教授徐有龙认为，从实现大规模产业化的角度来看，聚合物路线最具潜力。其工艺兼容性高，接口问题更容易解决，产品全面表演是困难的。实验室的突破令人兴奋，但将科研成果转化为商业产品面临着许多挑战。挑战。李四物坦言，“从学术角度来看，还有比技术过度过剩更小的挑战。” “固-固界面”问题被学术界认为是全固态电池的主要技术瓶颈。在液体电池中，流动的电解液可以完全包裹电极材料，离子传输不受干扰。在固态电池中，电解液和电极就像一块坚硬的“顽石”，接触面上有无数细小的缝隙。 “目前全固态电池的良率远低于全液态电池。”徐有龙解释道，“这不仅仅是一个接触问题，更是一个涉及电化学、化学、力学等多方面耦合的综合问题。” “c“材料目前的性能通常是足够的，界面的失效才是致命的伤害。”李四武举了一个例子。实验室中0.1A小时的单层电池的循环寿命可以超过1000次，但当放大到100A小时的大型软封装时，寿命往往“减半”。硫化物电解质的合成从克级开始，离子电导率下降了30%数据显示，全固态电池的成本大约是液态电池的3-5倍，同样面临着这些挑战，全固态电池生产线与现有的液态电池生产线兼容不足，这需要新的干电极和等静压设备，这需要大量的投资。与锂金属接触时发热或超过200摄氏度的高镍正极，绝热温升可达800摄氏度，比液态电池更早引发热失控。”对于未来格局，高工研究院高小兵分析道：“全固态电池的商业化还需要时间。 2027年只能是试水，距离大规模量产元年还很远。”他认为，“高端全固态和主流半固态”多种融合的时代即将到来，过渡期将“短于2-3年，长至5-10年”。产业化不是“百米冲刺”。虽然困难重重，但行业正在探索多维度、多维度的突破路径。按下固态电池产业化的“加速键”，北京纯锂新能源科技有限公司率先应用全固态电池。-储能、两轮电动车领域的固态电池。该公司董事长杨帆分享了他们的解决方案：“我们选择了聚合物电解质体系的技术路线，匹配磷酸铁锂和石墨的正负极材料体系，进一步解决磷酸铁锂电池的本质安全问题。从基础原材料来看，供应链体系非常老旧，成本稳定。” “我们完成了中试，进入量产，开始向客户交付产品。”杨帆介绍，该公司的主要市场不是电动汽车，而是两轮车和储能用车。这些情况不需要极致的性能，但对安全性的需求却非常迫切。广州鹏辉能源科技有限公司率先应用SECU系列高端移动安全电池，实现商业化，积累宝贵经验e 用于技术的差异化。市场的孵化需要更多不同的路径。建议不要只关注“科策”独木桥，而是可以引导产业进入低空经济、仿人机器人等高端领域。据高工产研预测，2030年仿人机器人电池需求将超过100GWh。“这些领域价格敏感度低，性能要求高，是固态电池良好的‘孵化器’。”高晓兵说。跨越从实验室到工厂的“死亡之谷”，2024年建成的中国全固态电池产学研协同创新平台发挥着关键作用。该平台整合领先研发资源，推动专利共享，重点解决接口、成本等共性问题。上海等地区还设立专项资金，支持技术研发和产业化。固态电池的发展。徐有龙建议，建立开放共享的中试平台，让高校和初创企业的好技术进行工程验证和工艺探索，缩短从技术到产品的时间。工业化不是“百米短跑”，而是一场考验战略决心和创新智慧的“马拉松”。高晓兵提醒，固态电池将是对现有结构的“渐进式替代”，而不是“颠覆性改变”。 “固态电池产业化后不会立即被液态电池取代，其成本也不会很快下降，而且大多数情况下电池能量需求越高越好。”他建议，政策制定要更具前瞻性和包容性，既要鼓励前沿技术突破，又要坚定前线发展的信心。打造产业链。