強化投入、“寧王”搶佔未來“制高點”？ 科技部：加大對全固態電池支持力度
財聯社3月18日訊（記者 徐昊）現有化學體系下的動力電池能量密度似乎已走到了盡頭，取而代之的，是業界共同期待的固態電池。
“過去很多年（新能源汽車）補貼政策都是圍繞電池的能量密度來的，現在能量密度似乎到了一個瓶頸期，放緩了，快充、快換技術得到快速發展。但也預示着下一步電池的革命又即將到來，大家所期待的固態電池也蠢蠢欲動。”在3月17日的中國電動汽車百人會論壇（2024）上，廣汽埃安總經理古惠南的發言把固態電池重新推到了臺前。
幾乎是古惠南作出上述判斷的同時，寧德時代在日前舉辦的2023業績會上也就行業需求趨勢對投資者進行了迴應，“（公司）已多年佈局固態電池領域，近期投入力度不斷加大。”
“全固態電池在能量密度、安全性、寬溫域和高環境適應性等方面較傳統液態電池優勢明顯，能夠更好地支撐新能源汽車滿足全氣候、全場景、高安全使用需求，已成爲新一代動力電池發展的重要方向。”中國科學技術協會主席萬鋼表示。
目前，動力電池企業在固態電解質的研究領域採取了不同的攻堅方向，但大部分選擇了從半固態電池過度到全固態電池的發展路徑，以便能率先實現產業化。
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作爲動力電池龍頭企業，“寧王”的固態電池有三條技術路線，即氧化物路線、硫化物路線及聚合物路線。2023年3月，寧德時代發佈凝聚態電池，單體能量密度最高可達500Wh/kg，其將主要佈局在電動航空領域。
另據深圳市比克首席科學家林建介紹，比克電池嘗試將固態電解液以聚合物和氧化物的形式，融入大圓柱電池中。比克電池的目標是將單體能量密度提高至400Wh/kg以上。
此外，蜂巢能源、億緯鋰能、中創新航均已佈局固態電池的研發；衛藍新能源、清陶能源、輝能科技等新興企業亦將各自的目標錨定在了固態電池。
不僅是供應鏈端，主機廠同樣頻頻釋放固態、半固體電池的相關信息。長安汽車在2023廣州車展上宣佈，計劃到2030年，長安將推出液態、半固態、固態等8款自研電芯，形成不低於150GWh的電池產能；廣汽集團的目標則是在2026年實現全固態電池裝車搭載。
“理想情形下，在2027年要做到400Wh/kg，1000次的循環，2C的倍率性能，實現百輛到千輛級別的示範運營。2030年左右實現全固態電池和搭載車輛的小規模量產，2035年左右實現全固態電池大規模量產，並實現普遍的使用。”中國電子科技集團第十八研究所研究員肖成偉提到了固態電池的發展目標。
不過，寧德時代表示，目前還有很多基本的科學問題待解決，如大多數固態電解質中的離子擴散速率與液態電解質存在數量級差異、固固界面難以始終保持良好接觸等，在突破這些科技問題後，還會遇到產業化的問題。
“高能固態電池面臨的挑戰主要是來自如何進一步提升固態電解質的離子電導率、與鋰金屬和高比能電極材料的匹配性，和構築相對穩定的固固界面。”中國科學院院士孫世剛亦認爲，儘管目前各種提升固態電解質的性能策略已取得重要進展，但還需要加大力度推進固態電池產業化發展。
“（固態電池量產）硬堆技術也可以做到，但需要終端消費者接受這個價格。”中創新航副總裁王小強在談及固態電池商業化時表示，業界對短期之內全固態電池在技術層面有信心，但在商業化上還需要一段的時間。“怎樣把成本和技術做到平衡，達到終端消費者可以接受的性價比，纔有真正具備批量商業化的可能性。”
儘管尚存技術難題和產業推廣壁壘，但固態電池無疑是下一代電池技術競爭的關鍵制高點。科技部副部長張雨東中國電動汽車百人會論壇（2024）上表示，科技部將“大力佈局前沿和顛覆性技術，加大對全固態電池、智能網聯等前沿技術的支持力度，並持續加強新能源汽車領域基礎研究和應用基礎研究的投入，積極破解重大科學問題，推動形成性能躍升的前沿和顛覆性技術成果等 ”。