“我們國家在動力電池領域?qū)崿F(xiàn)了‘彎道超車’發(fā)展，但其他國家也希望通過研發(fā)下一代動力電池，再‘彎道超車’我們。”合肥國軒高科動力能源有限公司首席科學家朱星寶。朱星寶，多位專家都提到，全固態(tài)電池是動力電池產(chǎn)業(yè)競爭的下一個關鍵“制高點”，對產(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。當前，液態(tài)鋰離子電池能量密度已逐漸接近約350瓦時/千克的極限，且有機電解液易出現(xiàn)熱失控風險。液態(tài)鋰離子電池已愈加難以滿足新能源汽車發(fā)展對動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/千克的高能量密度，以及較好的溫度適應性和較高功率等特性。
“從技術發(fā)展趨勢看，全固態(tài)電池對動力電池產(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)開始在固態(tài)電池領域發(fā)力，形成了一定的技術儲備。”朱星寶表示，我國當前在半固態(tài)電池領域處于技術領先地位，未來5年是技術大范圍落地應用的重要窗口期。
“如果把液態(tài)電池的運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。”東風汽車集團有限公司（以下簡稱“東風”）研發(fā)總院副院長史建鵬介紹，目前，全固態(tài)電池的研發(fā)路線逐漸清晰，企業(yè)根據(jù)不同的應用場景需求，選擇不同性能的電池開展研發(fā)。但他認為，總體來看，當下全固態(tài)電池研發(fā)在高性能電極、復合電解質(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)，需攻關突破。
目前，中國、日本、美國等多國企業(yè)和研發(fā)機構都在全固態(tài)電池領域加大布局。車百智庫提供的資料顯示，2015年后，圍繞全固態(tài)電池，各國專利申請量顯著增加，行業(yè)專利布局逐漸加速。從主要申請機構看，排名前十的機構均為日韓企業(yè)。近年來，我國多家企業(yè)也逐漸加強在該領域的布局，但在專利數(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，東風自2020年下線首臺搭載固態(tài)電池的汽車以來，已在五省十市完成230萬公里實車驗證，創(chuàng)下全球紀錄。“固態(tài)電池不僅是技術競賽，更是產(chǎn)業(yè)生態(tài)的競爭。”史建鵬表示，東風愿與行業(yè)同仁攜手攻克技術難關，共同推動中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)持續(xù)領先。
中國電子科技集團公司第十八研究所研究員肖成偉也建議，加快推動全固態(tài)電池研發(fā)要支持開展聯(lián)合創(chuàng)新，明確分工、優(yōu)勢互補，集中力量進行技術攻關；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；支持關鍵材料、器件和工藝裝備的開發(fā)、驗證和應用。
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