
電池百人會第二屆“木蘭薈”女企業家峰會現場
電池百人會-電池網8月8日訊(夏末 山東青島報道)8月8日,電池百人會第二屆“木蘭薈”女企業家峰會于中國·青島·星光島(世界東方影都)順利召開,本次峰會由中關村新型電池技術創新聯盟與電池百人會聯合主辦,旨在匯聚女性領袖智慧與力量,破解新能源產業發展瓶頸,推動技術創新與產業融合。峰會現場,來自電池及新能源領域的優秀女企業家齊聚一堂,圍繞 “柔韌并濟,創變未來:女性領導力引領新能源產業蝶變升級”主題,共話女性領導力在新能源產業發展革新路徑,探討行業高質量發展之道。

中國科學院上海硅酸鹽研究所研究員、能源材料研究中心主任張濤
8日上午,中國科學院上海硅酸鹽研究所研究員、能源材料研究中心主任張濤在峰會上發表了題為《固態電池的前世今生及未來》的主題演講,分享了固態電池研發過程、發展趨勢、固態電解質表面配位技術、產業化進展等,電池網摘選了其部分精彩觀點,以饗讀者:
張濤提到,2024年全球固態電池市場規模在5GWh-10GWh區間,根據行業預測,2025年預計將達到15GWh,而中國在其中占比份額達70%。到2030年,全球固態電池市場規模預計將達270GWh,計算下來年復合增速將會在78%。
其中,在動力電池領域,固態電池滲透率還比較低,目前小于1%。預測到2030年能夠達到10%。對于不同的應用場景,其滲透率也不一樣。對于低空經濟的飛行器以及機器人等新興行業,固態電池的滲透率可達到更高。
技術路線上,亞洲對硫化物電解質關注較多,硫化物占比達到50%以上,其次為氧化物、聚合物。北美偏重聚合物路線,選擇聚合物路線的企業占比接近一半,其次為有機-無機復合電解質、氧化物。歐洲方面更關注氧化物、聚合物路線。
技術迭代上,張濤分析,固態電池迭代路徑可分為4個階段:首先,半固態電池+硅負極,減少電解液含量的同時,逐步使用硅基負極替代石墨負極;其次,全固態電池路徑,使用純固態電解質替換半固態電解質和隔膜;然后,應用鋰金屬負極路徑;最終是應用新型正極,如:富鋰錳基、高壓鎳錳酸鋰、超高鎳材料等。
具體來看,材料研發方面,如何實現電解質材料的穩定性和在固態電池中的界面適配性是關鍵。
上海硅酸鹽研究所近年來取得了一些關鍵核心技術,以氧化物和鹵化物固態電池為例,對于材料惰性問題,研發了鋰供體反應技術,即把表面的碳酸鋰轉化為鈷酸鋰、錳酸鋰甚至三元等活性材料,再和正極進行摻混,把一個異質的界面變成一個同質的界面,從而提升固態電池的性能。
在鹵化物電解質材料方面,重點進行降本工作,用廉價的氯離子替代鹵化物電解質里面的一個成分,把成本降低10%以上,同時還可以提高它的電導率以及它的氧化定位。
電池研發上,上海硅酸鹽研究所通過將固態電解質的粉體和離子液體和聚合物的單體材料進行復合,形成包覆結構之后把無機的固態電解質相互連接,同時采用適合于固液混合的化學工藝,最終做成半固態電池,磷酸鐵鋰0.2C的循環可超1,000次,小軟包循環可超2,000次。氧化物全固態電池方面,可以實現在1C倍率下穩定循環1,250次,容量保持在93%。
此外,硫化物全固態電池與鋰金屬是穩定的,但在正極時,存在高壓不穩定性,可以采用鹵化物在正極三元表面包覆,然后去和硫化物的電解質進行復配,或中間用硫化物的固態電解質,正極和硫化物之間做鹵化物的界面,這是目前做全固態的主要路線。
“當然,固態電池最終會呈現多元融合跨路徑的創新。”張濤介紹,“不要把路線之間分得那么清楚,實際就是拿來主義,像氧化物聚合物和鹵化物用于電池正極,可兼顧離子導電率、高壓穩定性、機械強度和柔性。”
另外,從固液混合電池到全固態電池,需要全面技術突破,可能并非一個自然過渡的線性過程。借鑒鋰離子電池事業發展所經歷的三個階段,探索、開發、市場,固態電池已經經過了探索階段半固態已經進入到初步的市場階段,全固態電池目前還處于開發階段的中后期或者說已進入后期。
(以上觀點根據活動現場速記整理,未經發言者本人審閱。)


電池網微信












