電池百人會(huì)第二屆“木蘭薈”女企業(yè)家峰會(huì)現(xiàn)場(chǎng)
電池百人會(huì)-電池網(wǎng)8月8日訊（夏末 山東青島報(bào)道）8月8日，電池百人會(huì)第二屆“木蘭薈”女企業(yè)家峰會(huì)于中國(guó)·青島·星光島（世界東方影都）順利召開，本次峰會(huì)由中關(guān)村新型電池技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟與電池百人會(huì)聯(lián)合主辦，旨在匯聚女性領(lǐng)袖智慧與力量，破解新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展瓶頸，推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)融合。峰會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，來自電池及新能源領(lǐng)域的優(yōu)秀女企業(yè)家齊聚一堂，圍繞 “柔韌并濟(jì)，創(chuàng)變未來：女性領(lǐng)導(dǎo)力引領(lǐng)新能源產(chǎn)業(yè)蝶變升級(jí)”主題，共話女性領(lǐng)導(dǎo)力在新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展革新路徑，探討行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展之道。
中國(guó)科學(xué)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(guó)科學(xué)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(huì)上發(fā)表了題為《固態(tài)電池的前世今生及未來》的主題演講，分享了固態(tài)電池研發(fā)過程、發(fā)展趨勢(shì)、固態(tài)電解質(zhì)表面配位技術(shù)、產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展等，電池網(wǎng)摘選了其部分精彩觀點(diǎn)，以饗讀者：
張濤提到，2024年全球固態(tài)電池市場(chǎng)規(guī)模在5GWh-10GWh區(qū)間，根據(jù)行業(yè)預(yù)測(cè)，2025年預(yù)計(jì)將達(dá)到15GWh，而中國(guó)在其中占比份額達(dá)70%。到2030年，全球固態(tài)電池市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將達(dá)270GWh，計(jì)算下來年復(fù)合增速將會(huì)在78%。
其中，在動(dòng)力電池領(lǐng)域，固態(tài)電池滲透率還比較低，目前小于1%。預(yù)測(cè)到2030年能夠達(dá)到10%。對(duì)于不同的應(yīng)用場(chǎng)景，其滲透率也不一樣。對(duì)于低空經(jīng)濟(jì)的飛行器以及機(jī)器人等新興行業(yè)，固態(tài)電池的滲透率可達(dá)到更高。
技術(shù)路線上，亞洲對(duì)硫化物電解質(zhì)關(guān)注較多，硫化物占比達(dá)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(yè)占比接近一半，其次為有機(jī)-無機(jī)復(fù)合電解質(zhì)、氧化物。歐洲方面更關(guān)注氧化物、聚合物路線。
技術(shù)迭代上，張濤分析，固態(tài)電池迭代路徑可分為4個(gè)階段：首先，半固態(tài)電池+硅負(fù)極，減少電解液含量的同時(shí)，逐步使用硅基負(fù)極替代石墨負(fù)極；其次，全固態(tài)電池路徑，使用純固態(tài)電解質(zhì)替換半固態(tài)電解質(zhì)和隔膜；然后，應(yīng)用鋰金屬負(fù)極路徑；最終是應(yīng)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(fā)方面，如何實(shí)現(xiàn)電解質(zhì)材料的穩(wěn)定性和在固態(tài)電池中的界面適配性是關(guān)鍵。
上海硅酸鹽研究所近年來取得了一些關(guān)鍵核心技術(shù)，以氧化物和鹵化物固態(tài)電池為例，對(duì)于材料惰性問題，研發(fā)了鋰供體反應(yīng)技術(shù)，即把表面的碳酸鋰轉(zhuǎn)化為鈷酸鋰、錳酸鋰甚至三元等活性材料，再和正極進(jìn)行摻混，把一個(gè)異質(zhì)的界面變成一個(gè)同質(zhì)的界面，從而提升固態(tài)電池的性能。
在鹵化物電解質(zhì)材料方面，重點(diǎn)進(jìn)行降本工作，用廉價(jià)的氯離子替代鹵化物電解質(zhì)里面的一個(gè)成分，把成本降低10%以上，同時(shí)還可以提高它的電導(dǎo)率以及它的氧化定位。
電池研發(fā)上，上海硅酸鹽研究所通過將固態(tài)電解質(zhì)的粉體和離子液體和聚合物的單體材料進(jìn)行復(fù)合，形成包覆結(jié)構(gòu)之后把無機(jī)的固態(tài)電解質(zhì)相互連接，同時(shí)采用適合于固液混合的化學(xué)工藝，最終做成半固態(tài)電池，磷酸鐵鋰0.2C的循環(huán)可超1,000次，小軟包循環(huán)可超2,000次。氧化物全固態(tài)電池方面，可以實(shí)現(xiàn)在1C倍率下穩(wěn)定循環(huán)1,250次，容量保持在93%。
此外，硫化物全固態(tài)電池與鋰金屬是穩(wěn)定的，但在正極時(shí)，存在高壓不穩(wěn)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(zhì)進(jìn)行復(fù)配，或中間用硫化物的固態(tài)電解質(zhì)，正極和硫化物之間做鹵化物的界面，這是目前做全固態(tài)的主要路線。
“當(dāng)然，固態(tài)電池最終會(huì)呈現(xiàn)多元融合跨路徑的創(chuàng)新。”張濤介紹，“不要把路線之間分得那么清楚，實(shí)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(dǎo)電率、高壓穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度和柔性。”
另外，從固液混合電池到全固態(tài)電池，需要全面技術(shù)突破，可能并非一個(gè)自然過渡的線性過程。借鑒鋰離子電池事業(yè)發(fā)展所經(jīng)歷的三個(gè)階段，探索、開發(fā)、市場(chǎng)，固態(tài)電池已經(jīng)經(jīng)過了探索階段半固態(tài)已經(jīng)進(jìn)入到初步的市場(chǎng)階段，全固態(tài)電池目前還處于開發(fā)階段的中后期或者說已進(jìn)入后期。
（以上觀點(diǎn)根據(jù)活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)速記整理，未經(jīng)發(fā)言者本人審閱。）
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