中国储能网讯：作为下一代动力电池的重要技术路线，全固态电池正面临产业化发展难点和日益激烈的国际竞争，如何破解难题，是中国锂电池产业、乃至中国新能源汽车产业能否持续领先全球的关键。

1月21日，中国全固态电池产学研协同创新平台成立，为打破这一瓶颈提供了重要保障。“在国外已经取得一些进展的情况下，国内全固态电池研发目前仍然存在认识不统一、力量比较分散、产学研不协调等问题，迫切需要建立全固态电池产学研协同创新平台，联合起来共同突破全固态电池产业化的关键技术。”当日，中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高在接受《中国汽车报》记者专访时，围绕全固态电池产学研协同创新提出了见解和观点。

成为世界竞争的焦点

全固态电池正在成为世界竞争的焦点，这是行业有目共睹的事实。数据显示，2011年以来，世界全固态电池相关论文呈现爆发式增长，与以往相比增长了10倍。“全固态电池是公认的下一代电池的首选方案之一，被列入中国、美国、欧盟、日韩等主要国家和地区的发展战略，也成为下一代电池技术竞争的关键制高点。”欧阳明高表示，全球固态电池产业布局呈现一系列新特点，如中国企业数量最多，日韩企业数量较少但实力较强，美国基本是创业企业，而欧洲主要是与美国创业企业进行合作等。

日本正以举国之力推动全固态电池商业化，已经有官-产-学联盟，丰田、本田、日产等既开展全固态电池研发，也从事整车生产，在电池与整车性能匹配方面有优势。其中，丰田在全固态电池研究上时间较早积累较深，目前日产、本田也已发布了其试生产和产品上线的时间节点。所以，日本的全固态电池研发已经是全行业在行动。

韩国是位居全球第二位的电池产业大国，尽管汽车企业在全固态电池研发上不够积极，但韩国三大电池企业实力较强，并在全固态电池研究方面取得了实质性进展，特别是三星已率先开发出全固态电池。

美国全固态电池研究基本由创业公司主导，本土企业并没有太多介入，多是与欧洲车企合作开发。例如，Solid Power与宝马合作、Quantum Scape与大众汽车合作，近来都发布了固态电池研究最新进展，其中，Quantum Scape已发布了固态电池新产品，推动其股价的上扬。

世界全固态电池行业的竞争正日趋升温。“在目前全固态电池产业路线图上，不是一家公司，而是很多公司，并且是有实力的公司，其产业化时间基本都定于2027～2030年，这种共识并非偶然。”欧阳明高说，这也表明了全固态电池的世界竞争态势。

警惕激进式发展

目前，中国动力电池产业处于全球领先地位，在液态锂离子电池产业上取得显著进步：近10年来动力电池能量密度提升3倍，成本下降80％以上，产量占全球份额近70％。“但如今中国电池行业也面临产能过剩、行业内卷。”欧阳明高分析，由于锂电池成本不断下降，技术门槛较低，很多企业蜂拥而入，而高端产品并没有满足电动汽车用户需求，如350千瓦以上的超级快充，在全寿命周期内如何不发生析锂、不影响寿命、不出现安全事故，仍是亟待解决的问题。总体上，国内电池企业仍要不断提升技术门槛。而全固态电池是解决这些问题的路径之一。

在欧阳明高看来，2016年中国新能源汽车市场占有率1％之时，全球已经开始重视发展电动汽车。目前中国电动汽车市场渗透率只有约30％，全球就已经对中国电动汽车感到惊讶。因此，对于汽车技术而言，即使中国全固态电池产业化率只有1％，也具备突破性意义。

“为什么中国需要全固态电池？因为全固态电池具有技术颠覆的潜力。”欧阳明高表示，全固态电池有高安全性、高能量密度、高功率以及温度适应性宽等特点。“我们的实验表明，全固态电池1C充电循环可以达到1000次，5C充电循环反而可以达到1万次，这也是全固态电池成为未来动力电池重要发展方向的原因。”欧阳明高表示。

在全固态电池研究上，中外之间存在差异。“与国外基本都是全固态电池研究不同的是，当前国内的固态电池技术路线是多元化、并以固液混合的半固态电池为主。”欧阳明高谈到，半固态电池中电解质是固液混合形态，与液态锂离子电池有同样的电化学原理，是提升安全性的技术之一，但不属于颠覆性技术。目前，国内的半固态电池正在试装车，但其良品率、电池成本、充电倍率、循环寿命等都还存在瓶颈。

欧阳明高提出，从全行业角度看，国内既要渐进式发展半固态电池技术，也要防范激进式全固态电池技术路线带来的颠覆性风险。当前，国内外在全固态电池技术专利布局方面差距较大，截至2023年10月，丰田有1300余项，国内还没有一家企业超过100项。

据了解，欧阳明高所率领的研究团队，正聚焦电池安全研究与新型电池开发。他向记者透露，该团队正在进行的研究包括被动安全研究与高安全电池开发、主动安全研究与智能型电池开发、本征安全研究与全固态电池开发。其中，高安全电池和智能型电池研究为全固态电池技术演进奠定了基础。在此基础上，他们提出了硫化物复合电极制备新方法，正极容量高的可以达到235mAh/g。而新提出的硅负极低成本制备方法，容量可以达到2400mAh/g。同时还研发安时级硫化物全固态电池样品，初步打通硫化物全固态电池装配流程，目前已进入样品阶段，正在逐步攻克技术和工程瓶颈。

力争2030年实现产业化突破

中国全固态电池产学研协同创新平台的成立，对于打破全固态电池产业发展瓶颈，具有重要意义。“全固态电池产业化仍然面临一系列科学难题，既需要从关键材料、界面、复合电极、单体电池等不同层面解决现有难题，也需要应对全固态电池的工艺设备挑战，以及产业链挑战。”欧阳明高认为，面对诸多挑战，要统一认识、集中力量、协同产学研等工作，亟需全固态电池产学研协同创新平台发挥作用。

欧阳明高表示，在中国产学研合作促进会支持指导下建立中国全固态电池产学研协同创新平台，将为行业做好服务性和协调性工作，主要包括3个平台，即科研服务平台、基础研发平台、产业协作平台。

例如在科研服务方面，针对政策研究，平台收集、整理和研究国外前沿信息，并提供给政府主管部门，供决策参考。同时，要向主管部门及产业界传递正确信息，要以科学严谨的态度来对待全固态电池技术，既不能过于焦虑，也不能过于乐观，这是国内技术研究和政策制定的基础。此外，平台还将致力于资金的筹措以及成果转化等，帮助地方、企业做产业化落地。

在基础研发方面，对于没有进入专利保护的技术可以联合研发，还要解决数据库缺失、不集中、不一致、没有统一的评价流程和方法等问题。此外，还可以在材料研发的仿真、算力等方面进行合作。

在产业协作方面，全固态电池产业链及其新设备、新工艺等无法从传统渠道获得，需要重新构建。同时，有了产学研协同，会减少内部分歧，形成合力，促进产业链不断升级优化。

欧阳明高认为，人工智能正颠覆材料科学的研发范式，并将加快全固态电池的研发速度。将来是24小时的黑灯实验室，还有大算力的计算平台帮助计算，这会大大加速研发进程，也给2030年左右实现全固态电池产业化突破增加了确定性。他表示，新一代全固态电池走向应用，不能一蹴而就，而是一步步提升市场占有率。即使乐观地预测，全固态电池在2030年开始产业化，但市场份额何时达到5％～10％还很难说。所以，现有的电池体系不能丢掉，起码未来20年仍将是主体。而且现有锂电池成本已经非常低，全固态电池也很难与其拼性价比。

展望中国全固态动力电池材料体系的研发和产业化发展趋势，欧阳明高认为，新能源汽车产业发展需要低成本、高比能的动力电池。因此，研究上要两头发力，力争在2030年左右实现全固态电池产业化突破。“有全固态电池产学研协同创新平台的支撑，我们对中国电池产业持续引领全球充满信心。”欧阳明高强调。