• 2030年固態電池有望實現產業化


    中國產業經濟信息網   時間:2024-02-08





      近日,大眾集團旗下的電池子公司PowerCo成功完成對QuantumScape固態電池的耐久性測試,證明其具有超長壽命和幾乎不衰減的續航能力,引發行業內關注。事實上,金龍羽、華盛鋰電、廣汽集團等國內電池企業也已涉足這一領域,并公布各自固態電池研發和產業化計劃相關信息。


      固態電池正在成為全球競爭的焦點。


      業內人士認為,固態電池是公認的下一代電池首選方案之一,也是下一代電池技術競爭的關鍵制高點,但其距離規模化、產業化尚遠,預計2030年有望實現產業化。


      正在成為全球競爭焦點


      大眾汽車旗下的電池子公司PowerCo近日宣布,在實驗室對QuantumScape固態電池進行1000多次充電循環測試后,其電池容量依然保持在95%。


      PowerCo首席執行官弗蘭克·布洛姆表示:“固態電池耐久性測試結果令人鼓舞,證實固態電池具有發展潛力。固態電池這項開發技術最終可能為我們帶來一種能夠實現長距離行駛、超快充電且幾乎不會出現老化現象的電池。我們對固態電池技術深信不疑,爭取早日實現固態電池的批量生產。”


      國內企業也在加速布局,全力推進固態電池研發和產業化進程。廣汽集團早前宣布,其固態電池已取得突破性進展,在電芯能量密度達到400Wh/kg時,能夠滿足電池在極端環境下的安全性與可靠性要求,其計劃在2026年實現裝車搭載。


      金龍羽近日發布異動公告稱,該企業關注到近期固態電池市場關注度較高,金龍羽進行固態電池及其關鍵材料相關技術的研究開發屬于跨界投資,項目的技術研發及產業化的成功與否存在諸多不確定性。


      華盛鋰電在2023年9月發布公告稱,其長期關注長效安全固態鋰電池材料的發展,著重于固態電池的電解質材料的設計與開發,以及相關的電極材料穩定性和傳導性等材料的設計與開發。


      “我國鋰電池產業發展取得輝煌成就,10年來電池能量密度提升3倍,成本下降80%以上,產量接近全球70%。但如今電池行業面臨著產能過剩、行業內卷的挑戰。”中國科學院院士、清華大學教授歐陽明高說,由于電池行業成本下降,技術門檻較低,眾多企業蜂擁而入,但其并未完全滿足電動車客戶需求,比如350千瓦以上的超級快充,在全壽命周期內不析鋰、不影響壽命、不發生安全事故等,而發展固態電池是破解這些問題的路徑之一。


      中國化學與物理電源行業協會理事長鄭宏宇表示,固態電池可能是未來鋰電池的終極形態,正在成為行業內的普遍共識。根據該協會預測,2024年全球固態電池(含半固態電池)需求量為2.3GWh,2030年全球固態電池需求量有望達到220GWh,2024-2030年復合增長率將達到114%。


      關注基礎科研需與關鍵技術并舉


      盡管固態電池技術受到業內廣泛關注,不少國內企業正在加快布局,固態電池研發加速推進,但目前相關研發仍處于實驗室研究階段,尚不具備規模化、產業化生產能力。


      “我國鋰電產業雖處于全球領先地位,但在發展固態電池的道路上有著很多風險和不確定性。”鄭宏宇說,“成本是橫在固態電池商業化道路上的巨大阻礙,嚴重制約了行業的商業化速度和固態電池的推廣普及。此外,在固態電池技術上,與國外企業相比還存在一定差距。以固態電池專利數量為例,豐田以1300余件位居全球第一,而且前十名均為日韓企業。”


      歐陽明高說,國內固態電池研發目前仍存在認識不統一、力量比較分散、產學研不協調等問題。


      如何加快推進固態電池研發及產業化?鄭宏宇表示,需要全行業長遠布局、協同創新、加強攻關,以加快推動固態電池技術創新與產業化進程,持續保持我國在該領域核心競爭力。


      “固態電池很重要的一點就是固體電解質,現在研究的有幾種材料,包括鋯酸鋰鑭、鈦酸鋰鑭,反鈣鈦礦、硫化物等。”中國科學院物理研究所研究員陳立泉表示,為提升固態電池能量密度、倍率性能和循環壽命,不僅要關注固態鋰電池的基礎科學問題,如新型電解質材料、界面改性和電池失效的機制等,同時也要重視固態電池的關鍵技術問題,如電解質的批量生產制備技術、大面積固態電解質薄膜連續制備技術、固態電池一體化制備技術等。


      歐陽明高表示,要加強研發力度,聚焦電池安全研究與新型電池開發,包括被動安全研究與高安全電池開發、主動安全研究與智能型電池開發、本征安全研究與全固態電池開發。


      “電池行業的下一個十年,我認為是材料換代,發展方向是低碳化、智能化、固態化。”歐陽明高預測,新一輪材料創新周期在2030年左右,也就是固態電池有可能2030年左右實現產業化。“人工智能正在改變材料的研發范式,將大幅度加速固態電池的研發速度,這對2030年左右實現固態電池產業化突破增加確定性。”(記者 葉偉)


      轉自:中國高新技術產業導報

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