与欧美日韩竞赛 郭守刚:我国需加快攻关全固态电池
产业未来发展的重要方向。日、韩、美、欧等国家和地区,在纷纷加大力度、加紧布局,力图率先取得优势。”
近日,工信部装备工业一司副司长郭守刚在“中国全产学研协同创新平台”成立大会上表示。
《中国经营报》记者关注到,在这场大会上,不少业内专家判断,全将是下一代技术竞争的关键制高点,预计2030年有望实现产业化。
郭守刚指出,“相较于液态锂离子电池、全固态电池具有更高的安全性、较强的循环寿命和更高的能量密度。”
值得关注的是,进入2024年,固态电池赛道成为受投资人关注的板块之一。1月5日,美股固态电池QuantumScape暴涨43.09%,同期,国内固态电池概念股也迎来爆发。比如,金龙羽7天内录得5个涨停板。
业内人士呼吁,要冷静地、科学地对待全固态电池的量产时间,否则将给整车企业、电池公司能够带来很大的压力。
“动力电池是汽车的核心部件,是推动汽车产业高质量发展的关键。党的十八大以来,在党中央、国务院的坚强领导和统筹部署下,我们持续推进关键研发技术,培育良好的应用环境,强化产业链建设,推动我们国家动力电池产业高质量发展取得了很明显的成效。”郭守刚表示。
近年来,我国动力电池产业规模持续扩大。中国汽车动力电池产业创新联盟发布的多个方面数据显示,2023年,我国动力电池装车量达到387.7GWh,同比增长31.6%,持续稳居世界第一。在全球动力电池装机量前十名的企业中,我国企业占据了六席,市场占有率超过60%。
从动力电池装车量排名来看,2023年宁德时代以43.11%的市占率排名第一,比亚迪、中创新航、亿纬锂能和国轩高科分别位列第二至第五名。
装车量提升的同时,动力电池的技术水平也迅速提升。郭守刚介绍:三元电池和磷酸铁锂电池单位体积内的包含的能量分别达到300Wh/kg和190Wh/kg以上,在性能、成本、安全性等方面均达到国际领先水平。无模组电池包、电磁底盘一体化等新型成组技术不断涌现,低温度的环境自加热、热扩散安全管理等创新技术也加速突破应用。
此外,动力电池产业生态也持续完善。据悉,我国建成了涵盖基础材料、电芯单体、电池系统、制造装备等在内的完整产业链体系,退役动力电池回收、梯次利用、材料再生等技术生态逐步完善。截止到去年11月,累计建设服务网点1万多个。
虽然当前我国在主流液态锂离子电池领域形成较强的竞争优势,但郭守刚认为,在全固态电池方面需要加强攻关,建立先发优势。
目前,整车企业对全固态电池的需求十分迫切。一汽研究院院长王德平分享:“对于电动车来讲,(有)三个痛点还没有从根本上解决:一是安全,二是续驶里程,三是充电便利性。固态电池恰恰在安全性上是能根本上解决的(技术方案),另外单位体积内的包含的能量还比较高,单次充电的续驶里程很长,充电次数(大大)减少。对于整车来讲,改变是很大的。所以整车企业需求还是很迫切的。”
不过在产业化方面,全固态电池量产仍需要很久。中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高预测,全固态电池预计2030年有望实现产业化。
“全固态电池在一些领域还没有真正的完成产业化,变成商品化的产品,比如拓展应用到车上面,到2027年,或者2030年可能会达到某些特定的程度小规模的、小批量的产业化。”弗迪电池首席技术官孙华军指出。
何为全固态电池?公开资料显示,固态电池是一种电池科技。与现今广泛使用的锂离子电池和锂离子聚合物电池不同的是,固态电池是一种使用固体电极和固体电解质的电池。
由于科学界认为锂离子电池已经到达极限,固态电池于近年被视为可以继承锂离子电池地位的电池。固态技术采用锂、钠制成的玻璃化合物为传导物质,取代以往的电解液,能极大的提升锂电池的能量密度。
“全固态电池有诸多优势,但在固态电解质材料、固固界面接触等方面存在一系列亟待突破的科学问题和技术难题,急需产学研各方、上下游企业通力合作,以创新联合体、创新联盟等形式研究突破。”郭守刚指出。
郭守刚认为,一体化布局基础研究和关键核心技术攻关,解决关键材料结构稳定性差、界面接触失效等关键技术卡点,对为全固态电池发展扫清技术障碍十分重要。
“还要补齐支撑技术和共性平台发展的短板,持续提升关键材料、成套生产设备工艺、标准测试体系等基础支撑能力,不断夯实全固态电池发展的基础。”郭守刚建议,“(同时)要持续优化应用环境,强化整车、电池企业创新主体地位和成果产出的引领作用,持续构建和谐共生的产业生态,加速全固态电池产业化应用。”