“固态电池急不得,要一步一步来,一次性做出来的就只能是一个样品。”日前,中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高在2024世界动力电池大会上关于固态电池产业化的演讲,引发关注。
所谓固态电池,是指电池单体中只含有固体电极和固态电解质,不含有任何液态电解质、液态溶剂、液态添加剂的锂二次电池。近年来,随着新能源汽车产业迅猛发展,产业界愈加认识到传统液态锂电池能量密度已接近上限,且有机电解液存在热失控风险,难以满足社会对动力电池不断提高的性能要求。相较而言,固态电池因具有高安全性、高能量密度、高功率特性、好的温度适应性和材料选型范围广等优势,已成为全球新一代动力电池产业竞争制高点。目前,中国、韩国、日本、美国和欧盟等均已将固态电池作为重要战略方向,汽车企业和电池企业也纷纷加入相关产业链角逐,以期赢得未来产业发展领先优势。
仅今年上半年,我国就有10多家企业推出固态电池量产时间表。不过,从具体产品来看,这些电池并非真正的全固态电池。比如,上汽智己发布的光年固态电池,“在电解质中加入了10%的浸润液”,实为半固态电池。
“半”与“全”之间,虽然只有一字之差,但其背后折射的不仅是产品性能之别,更是商业化应用之难。要看到,虽然全球固态电池研发已形成聚合物、氧化物、硫化物和卤化物等多条技术路线,但目前还没有一条技术路线完全成熟,大都仍处于研究开发阶段,在材料、界面、电芯等方面存在不少挑战。比如,硫化物电解质化学稳定性、空气稳定性很差,批量生产很难;硅碳负极体积膨胀大、锂负极还不成熟。