清陶(昆山)能源何泓材:全固态动力电池产业化路径与实践

发布时间:2024-09-16

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全固态动力电池正在从实验室走向产业化。在2024世界动力电池大会上,多家企业宣布将在未来几年内推出全固态电池产品,标志着这一颠覆性技术正在加速落地。作为中国全固态动力电池领域的先行者,清陶(昆山)能源发展集团股份有限公司的创新实践尤为引人注目。

清陶能源选择了一条独特的技术路线——有机无机复合固态电解质。公司副总经理、研究院院长何泓材在泰达汽车论坛上表示:“我们通过复合之后,可以在电解质方面实现分层抑制组份的设计,让合适的材料在合适的位置。”这种复合材料体系既能发挥无机材料高导电率的优势,又能保持有机材料良好的兼容性,为全固态电池的量产铺平了道路。

在正极材料的选择上,清陶能源将目光投向了锰系材料。何泓材指出:“锰系材料和电解液的兼容性不是特别好,但在固态电池平台上,这些问题可以得到很好的解决。”通过将高电压的锰系正极材料与固态电解质结合,清陶能源成功开发出了兼具高能量密度和低成本优势的电池产品。

清陶能源的产业化路径分为三步:首先是在现有固态电池材料量产基础上,今年开始搭载上车;其次是明年推出第二代固态电池,实现高性价比;最后是面向全固态电池的开发,计划在2026年初步实现电芯批量生产。这一路线图清晰地展示了从半固态到准固态,再到全固态的渐进式发展路径。

全固态电池的优势显而易见:更高的安全性、更长的使用寿命和更高的能量密度。然而,要实现这些优势,还需要克服诸多技术挑战。何泓材指出:“固态电池其实它的本质特征在于用固态电解质替代了传统的电解液,但其实它又不仅仅局限在这,这一替代还带来了一系列的变化。”例如,如何实现致密化结构、如何解决界面问题等,都是亟待攻克的难题。

值得注意的是,人工智能等新技术正在为动力电池研发注入新的活力。中国科学院院士、北京大学教授鄂维南在世界动力电池大会上表示:“人工智能可以帮助研发人员‘试错’,根据已有的‘菜谱’,尝试创造更多‘菜品’,甚至可以模拟不同‘配方’下动力电池产品的性能。”这种基于大数据和机器学习的研发模式,有望大幅缩短新电池的研发周期,加速全固态电池的产业化进程。

全固态动力电池的产业化将对新能源汽车产业产生深远影响。它不仅能够解决当前电动汽车面临的里程焦虑、安全焦虑等问题,还有望推动整个产业链的升级。正如何泓材所言:“全固态电池有它非常好的性能优势,也已经大家公认成为锂电池下一个发展阶段,成为必然趋势,也确确实实有望成为电动汽车市场游戏规则的改变者。”

然而,机遇与挑战并存。全固态电池的产业化仍面临诸多不确定性,包括技术成熟度、成本控制、产业链配套等问题。中国企业需要在技术创新、人才培养、国际合作等方面持续发力,才能在这一新兴领域占据有利地位。

全固态动力电池的未来充满希望。随着技术的不断进步和产业链的逐步完善,我们有理由相信,这一革命性技术将在不久的将来重塑新能源汽车产业格局,为人类的绿色出行贡献中国智慧。