中國儲能網(wǎng)訊：“從目前全球固態(tài)電池研發(fā)進展的情況來看，固態(tài)電池技術工藝還沒有成熟，大體上2027年前后才能實現(xiàn)小批量生產，距離大規(guī)模的量產還需要更長的時間。”全國政協(xié)常委、經(jīng)濟委員會副主任苗圩在第二屆中國全固態(tài)電池創(chuàng)新發(fā)展高峰論壇表示。
固態(tài)電池是指采用固態(tài)電解質的鋰離子電池，其具備更高的安全性和能量密度，被認為是下一代電動車動力電池的技術方向。現(xiàn)階段，固態(tài)電池在技術指標上領先于三元鋰電池。
從當前產業(yè)布局來看，多家國際車企均在固態(tài)電池領域進行布局，并加大在固態(tài)電池領域的投資。不過，目前還未看到量產固態(tài)電池搭載在汽車上。豐田預計在2027年到2028年固態(tài)電池進入實用化階段，2030年以后大規(guī)模生產，三星預計在2027年開始量產。從國內的情況來看，多家車企陸續(xù)公布其固態(tài)電池量產的時間表，中國一汽首席科學家王德平透露，自2014年啟動研發(fā)的全固態(tài)電池項目將于2027年實現(xiàn)小批量應用，始終圍繞整車需求開展技術攻關。比亞迪鋰電池有限公司CTO孫華軍透露，比亞迪計劃于2027年前后啟動全固態(tài)電池的批量示范裝車應用，2030年后將實現(xiàn)該技術的大規(guī)模商業(yè)化應用。
固態(tài)電池領域存在三大主流技術路線，包括聚合物固態(tài)電池、氧化物固態(tài)電池以及硫化物固態(tài)電池，這些技術路線的主要區(qū)別在于所采用的固態(tài)電解質類型。目前，動力電池巨頭寧德時代主攻硫化物的路線，正開展20安時樣件的試制，預計在2027年小批量生產。
中國科學院院士、清華大學教授歐陽明高表示，當前全固態(tài)電池的技術路線，要聚焦以硫化物電解質為主體電解質，匹配高鎳三元正極和硅碳負極的技術路線，以比能量400瓦時/公斤、循環(huán)壽命1000次以上為性能目標，確保2027年實現(xiàn)轎車小批量裝車，2030年實現(xiàn)規(guī)模量產。在硫化物固態(tài)電解質方面，目前眾多企業(yè)已經(jīng)建立了小批量供應能力，需要重點攻克大規(guī)模生產工藝，目前全固態(tài)電池的主體電解質逐漸聚焦于硫化物的技術路線，包括豐田、本田等外資車企，以及寧德時代、比亞迪、吉利等中國企業(yè)。
歐陽明高預測，2025年～2027年，開發(fā)石墨/低硅負極硫化物全固態(tài)電池：以200~300Wh/kg為目標，攻克硫化物固態(tài)電解質，打通全固態(tài)電池的技術鏈，三元正極和石墨/低硅負極基本不變，向長壽命大倍率方向發(fā)展；2027年～2030年，開發(fā)高硅負極硫化物全固態(tài)電池，以400Wh/kg和800Wh/L為目標，重點攻關高容量硅碳負極，面向下一代乘用車電池；2030年～2035年，以500Wh/kg和1000Wh/L為目標，重點攻關鋰負極，逐步向復合電解質（主體電解質+補充電解質）、高電壓高比容量正極發(fā)展（高鎳、富鋰、硫等）。
不過，固態(tài)電池產業(yè)化仍需解決技術、工藝和成本的問題。中國科學院院士孫世剛認為，高能固態(tài)電池面臨的挑戰(zhàn)主要來自如何進一步提升固態(tài)電解質的離子導電率、與鋰金屬和高比能電極材料的匹配性，并構筑相容穩(wěn)定的固界面。目前，固態(tài)電池的研究已經(jīng)取得重要進展，但還需解決尚存的諸多基礎科學問題和工程技術難題，從而不斷推進固態(tài)電池產業(yè)化、規(guī)?；瘧冒l(fā)展。
“在成本方面，當前液態(tài)鋰離子電池單體成本大體是每瓦時0.5元左右。而固態(tài)電池在沒有大規(guī)模量產的前提下，成本相對較高，僅材料成本每瓦時在2元以上。一個100度的電池包僅材料成本已經(jīng)超過20萬元，還遠高于現(xiàn)有液態(tài)電池。因此，在相當長的時間內，液態(tài)電池和固態(tài)電池很可能是在市場上共存關系，而非取代?！泵幺妆硎?，全固態(tài)電池還需要兩到三年才可以量產，此前部分企業(yè)宣布已經(jīng)量產裝車的固態(tài)電池大部分是半固態(tài)電池，半固態(tài)電池仍然屬于液態(tài)電池的范疇，不能與固態(tài)電池混為一談，絕不是液態(tài)電池隨著電解液液體的減少就可以發(fā)展成為固態(tài)電池，這是兩個完全不同的概念。
