固態鋰電池攻堅戰打響 盤點國內企業布局固態鋰電池進程

      可以說，誰掌握了動力電池，誰就掌握了新能源汽車。而在眾多動力電池技術的研發中，固態鋰電池被當成是下一個風口，在全球多位頂級專家學者，數家科研機構、企業，以及大量涌入的研發資金支撐下，圍繞著固態鋰電池這一戰略制高點，從技術專利到實驗量產，展開了一場攻堅戰。

      動力電池產業進入“春秋時期”
      新能源汽車產業中長期發展需要進行技術儲備。盡管理論上可以通過增加電池裝載量來大幅提高續航里程，但這也相應增加了動力系統的成本和重量，從經濟性和安全性的角度來講，提高電池能量密度才是正確的選擇。
      毫無疑問，鋰離子電池最近一個時期仍將是動力、消費電子和中小規模儲能的最好選擇。而按照我國《節能與新能源汽車技術路線圖》，到2020年，純電動汽車動力   電池的能量密度目標為 300Wh／kg，2025 年目標為 400Wh／kg，2030年目標為 500Wh／kg。顯然，不論是磷酸鐵鋰電池還是三元鋰電池，都難堪此大任。
2017年4－7月，筆者有幸參加由中國化學與物理電源行業協會動力電池應用分會攜手中國電動汽車百人會聯合開展的調研活動，那時的“固態鋰電池”還僅是國內少數科研人員思維里的一個概念。但在目前看來，不少企業已經開始在固態鋰電池領域“大動干戈”，有著續航焦慮的新能源汽車產業迫切需要固態電池進入到實際應用中。
     固態鋰電池脫穎而出
      固態鋰電池之所以會讓業界看中是因為它有望解決目前困擾動力電池行業的兩大“挑戰”——安全隱患和能量密度偏低問題。
      中國電子科技集團公司第十八研究所研究員肖成偉認為，中長期可以實現產業化的電池體系包括固態鋰電池、鋰硫電池和鋰空氣電池。就目前市場情況來看，一些國外企業研發出的全固態鋰電池能量密度可達300～400Wh／kg，其有望成為下一代高能量密度動力和儲能電池技術的重要發展方向。
      據了解，除了安全性高、能量密度高之外，固態鋰電池還具有循環壽命長（已報道的薄膜型全固態金屬鋰電池能夠循環45000次）、 工作溫度范圍寬（最高操作溫度有望達到300℃甚至更高）、電化學窗口寬（有可能達到5V）、具備柔性優勢（可以制備成薄膜電池和柔性電池）、回收方便（理論上沒有廢液，處理相對簡單）等優勢。也因此，旭化成的名譽技術總監吉野彰先生認為：新一代的電池，最接近實用性的是固態鋰電池。
      此外，有專家認為，固態鋰電池的生產設備約有 80％可以延用傳統鋰電池的生產設備，只是在生產環境上有了更高的要求，這無疑是固態鋰電池商業化進程中的又一重大利好。
      國內企業布局固態鋰電池進程
      固態鋰電池從 20 世紀 50 年代就已開始研究。只不過在早期，固態鋰電池的電化學性能、安全性、工程化制造方面一直無法滿足應用要求。近年來，固體電解質材料，特別是硫化物電解質材料取得了重大突破，固態鋰電池技術漸漸開始引起世界范圍內的重視?！颁嚒毕胝者M現實并不簡單，但在固態鋰電池領域，國內企業已經邁出了實質性的步伐。
      打響國內輿論第一槍的電池企業是珈偉股份。2016年11月，珈偉股份召開一場“全球首例固態鋰電池與快充電池發布會”，2017年年底則宣稱可以量產固態鋰電池了。而據了解，該公司采用的電解質是凝膠混合物（屬于液態鋰離子電池范疇），這也被業界質疑為“類固態”并非固態鋰電池。
      易成新能則通過收購的手法切入鋰電池制造環節。2017年11月24日，易成新能公告稱，擬7000萬元收購河南平煤國能鋰電公司70％股權。消息稱，易成新能作為一家主業虧損嚴重的光伏行業公司，對于主打產品固態鋰電池只有概念性描述，卻沒有能量密度、安全性、循環次數等關鍵數據的支持，而在項目技術支持方面也難言樂觀。
      與上面提到的兩家企業不同，贛鋒鋰業的布局顯得比較實際。2017年12月6日，贛鋒鋰業發布公告稱，計劃以不超過2．5億元投資建設第一代固態鋰電池研發中試生產線。值得一提的是，固態電池專家、原中科院材料所研究員許曉雄博士與贛鋒鋰業達成戰略合作協議，目標在3年內實現固態鋰電池產業化。
      這里要介紹的是許曉雄博士，作為科技部“十二五”新能源領域“全固態鋰離子儲能電池”項目的負責人，長期致力于固態電池技術的研發，公開資料顯示，其至今已申請專利30余項（國際專利6項、中國專利27項），其中已授權專利11項。
      此外，電池產業鏈上的企業，也積極行動起來。寧德時代、比亞迪、比克電池、沃特瑪、中天科技，以及當升科技等均有固態鋰電池領域的布局。其中，寧德時代在聚合物和硫化物基固態電池方向分別開展了相關的研發工作并取得了初步進展；中天科技集團與中科院青島能源所簽約開發高性能全固態鋰電池。
      筆者認為，國內企業在固態鋰電池領域的技術積淀并不如國外巨頭，但國內排名前列的電池及相關企業都在進行技術儲備，中國動力電池產業在該領域的推進力度是走在世界前列的。雖然在2020年之前，大規模量產依然是不現實的事情，但就像中國工程院陳立泉院士所說，“如果能量密度進一步提高，一定要從現在開始就要考慮固態鋰電池?！彼硎荆罅χС止虘B鋰電池研發和產業化，讓我國鋰電池產業從跟跑到領跑。發展固態鋰電池，刻不容緩！