欧阳明高：通过全球的努力全固态电池能取得成功

“全固态电池技术虽然现目前仍然面临着很多挑战，但仍然是我们值得去追求的目标。这个目标不是短期的，可以看作是面向2030年，值得创新的目标。”在4月16日下午举办的第二届世界动力电池大会云上宜宾高端论坛中，中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高表示。

在论坛中，欧阳明高也告诫中国新能源车企和电池企业，要对这一技术路线高度重视。

【资料图】

所谓固态电池，即电池使用固体电极和固体电解质，而不是传统锂离子电池中的液体或凝胶电解质。与传统锂离子电池相比，全固态电池的优势通常被认为是具有更高的能量密度，更长的货架期，并且由于降低了液体电解质泄漏和易燃性的风险而提高了安全性。

欧阳明高表示，“现在全球已经有无数人投入到了这场创新运动，随着CHATGPT技术的出现，对新材料的探索效率极大提高，开发的周期能够缩短，通过全球的努力，全固态电池能够取得成功。”

“我们发现，在全球顶刊上发表的与固态电池技术相关的论文正在指数般地增长，可以说技术是在商业化的前夜。”欧阳明高说。

据了解，目前在全球范围内，日本企业在全固态电池上面投入得最多。拥有固态电池技术专利最多的丰田汽车，计划2025年前实现全固态电池小规模量产，2030年前全固态电池要实现稳定量产。

今年早些时候，日本汽车制造商日产（Nissan）宣布，日产研发的全固态电池和现在的液体电解液锂离子电池相比，成本会降低50%，能量密度提高1倍，并且可提供比现在电池快3倍的充电速度。日产计划在2025年建立并运行全固态电池试点生产厂，然后在2028年首次应用在汽车上，逐步实现量产。

欧洲主流车企方面，大众集团投资了固态电池初创公司QuantumScape，并在2021年称，预计固态电池投入使用的时间将在2025年。宝马集团则与初创公司Solid Power公司合作，后者将在2023年向宝马交付测试样品，第一辆采用全固态电池的宝马原型车计划在2025年之前推出，2030年之前将实现全固态电池的量产。

不过在国内，全固态电池的路线似乎不被整车厂和头部电池企业看好。在此次论坛中，上汽集团副总工程师、上汽捷能汽车技术有限公司总经理朱军说，对于整车厂而言，电池的安全放在考虑和计算的第一位，然后是电池的寿命与可靠性，以及成本。

“最后计算的还是成本。全固态电池能量密度再高，主流的电动汽车看重的还是成本。如果半固态、全固态电池能够帮助主流汽车厂商降低成本，那么应该很快就能商用。”朱军说。

朱军认为，现在通过现有电池结构的改善，使用液态电解液锂离子电池的能量密度不是问题，磷酸铁锂电池也能做成70—100度的电池包。

而国内第三大动力电池厂商中创新航科技集团股份有限公司高级副总裁兼CTO潘芳芳说，对能量密度的追求是电池技术进步的驱动力，此外也要兼顾能量密度与安全的平衡，与性能的平衡，与成本的平衡。

在潘芳芳看来，就能量密度而言，通过对电池正负极材料的继续挖掘，结构的创新，减少电解液的使用，现有的液态电解质电池仍然有进一步的提升空间。例如现在的液态锂电池能量密度能够做到350WH/kg，循环1500周，沿着液态电池的路线，电池终极的能量密度天花板有可能做到500WH/kg。

而在安全层面而言，潘芳芳认为，“电池安全是一个系统性的问题，除了材料本质的稳定性，系统的防护，全生命周期的管理都是保持安全的手段，如果全固态电池到了量产的时间，而液态电池的安全性也取得了相应的进步，并且能够很好地兼顾性能、技术、成本的话，那么一条技术路线大规模的推广需要考虑成本和实际。”

“如果除了安全，电池其他的性能不能兼顾，那么应用空间有多大要打个问号。当全固态电池商业化成功的时候，其能否跟更成熟的液态电池相比又要打个问号。”潘芳芳说。

此前，全球动力电池龙头宁德时代董事长曾毓群谈及固态电池技术时，也认为固态电池难以形成有技术可行性和市场竞争力的产品，

但欧阳明高认为，全固态电池对于现有液态锂离子电池是彻底的颠覆。在全固态电池中，锂离子的传输机理完全改变，一般液态电解质锂离子迁移数为0.5，硫化物固态电解质锂离子迁移数为1；全固态电池具有高温100摄氏度到零下几十度的宽温度性能；全固态电池电压窗口提高后，正负极材料的选择范围大大提升（正极可以选择硫等）；甚至可以在全固态电池中使用在燃料电池中应用的双极板。

这和目前资本市场上十分火热的固液混合物电池也完全不同。固液混合物电池在现有的液态电池技术基础上，仍然保留部分电解液，电池改变的机理不大。虽然固液混合电池能够提升比能量，以安全为目标，但是会损失电池倍率，影响充电，影响循环寿命。

欧阳明高表示现目前要为行业注入信心，“不能只是埋头拉车，不抬头看路，我们电池企业现在为赚钱的事情还在很焦虑，但要小心对手一不留神就将技术颠覆了。”欧阳明高说。“不是说对手一定会颠覆，但是有全固态电池这个技术，可能会有这个风险。作为电池大国，我们一定要引起重视。”

标签：