中國儲能網(wǎng)訊：11月19日，清陶（昆山）能源發(fā)展有限公司（以下簡稱清陶發(fā)展）對外宣布，其建成的全國首條固態(tài)鋰電池產(chǎn)線已于11月正式投產(chǎn)。
這條總投資達1億元的生產(chǎn)線產(chǎn)能規(guī)模為0.1GWh，已經(jīng)批量生產(chǎn)出了第一批固態(tài)電池產(chǎn)品，目前可以日產(chǎn)1萬顆電芯。
為此，就固態(tài)電池的研發(fā)和應用，中國儲能網(wǎng)記者專訪了清陶發(fā)展副總經(jīng)理、清陶新能源材料研究院院長何泓材。
我國處在國際先進甚至領(lǐng)先水平
中國儲能網(wǎng)：全球來看，日本、韓國、德國、美國和中國都有不少企業(yè)在下注固態(tài)電池，其中日本產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟省出資16億日元，組織車企、電池企業(yè)和材料企業(yè)聯(lián)合研發(fā)尤為引人矚目。你如何評估全球這五個主要國家在固態(tài)電池上的發(fā)展水平和階段？
何泓材：日本在固體電池方面的研究開始的較早，水平較高，尤其是在硫系固態(tài)電解質(zhì)方面，日本豐田汽車公司（Toyota Motor Corp）近日披露了其全固態(tài)電池的框架，并計劃于本世紀20年代初實現(xiàn)商業(yè)化。
韓國三大蓄電池廠商LG化學、三星SDI和SK創(chuàng)新同意聯(lián)手開發(fā)核心電池技術(shù)，此外，它們將成立一個規(guī)模1000億韓元(約合9000萬美元)的基金，來打造下一代電池產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。
德國總理默克爾將計劃撥發(fā)10億歐元用于支持德國的一家電池生產(chǎn)商，同時也將資助一家電池研發(fā)機構(gòu)，用于開發(fā)下一代的固態(tài)電池。德國政府的這一舉措是為了減少德國車企對于中日韓電池供應商的依賴。大眾和寶馬公司也在大力發(fā)展固體電池，可能從2024或2025年開始批量生產(chǎn)。
美國QuantumScape獲得1億美元投資；位于美國科羅拉多州的汽車和飛機固態(tài)電池制造商Solid Power Inc日前獲得2000萬美元融資。
目前國內(nèi)有多家科研單位多年的研發(fā)積累，也已經(jīng)有多家企在固態(tài)電池研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化上布局，例如清陶發(fā)展、CATL、珈偉股份、贛鋒鋰業(yè)、北京衛(wèi)藍等公司。
應該說目前各個國家在固態(tài)電池的研發(fā)水平相差不大，各國也都在加大投入發(fā)力推進固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化的進程。我國無論是研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化進程方面都是處在國際先進甚至領(lǐng)先水平的，就看誰先能夠?qū)⒐虘B(tài)電池真正量產(chǎn)并實現(xiàn)應用。
中國儲能網(wǎng)：回頭來看，此前不少創(chuàng)業(yè)公司對固態(tài)電池的生產(chǎn)和應用的預估都過于樂觀，固態(tài)電池研發(fā)的主要挑戰(zhàn)有哪些？
何泓材：固態(tài)電池研發(fā)和生產(chǎn)的主要挑戰(zhàn)主要在于：高離子導電率固態(tài)電解質(zhì)材料的開發(fā)；固體與固體之間的接觸界面高阻抗和穩(wěn)定性問題；固態(tài)電池特需設(shè)備的開發(fā)等。只有這些挑戰(zhàn)都能找到解決方案，固態(tài)電池才能夠?qū)崿F(xiàn)量產(chǎn)。不少創(chuàng)業(yè)公司可能僅僅在其中一兩點上有自己的解決方案，最終還是沒能實現(xiàn)固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化。
氧化物體系固態(tài)電解質(zhì)已量產(chǎn)
中國儲能網(wǎng)：從材料體系來看，固態(tài)鋰電池與液態(tài)鋰電池的最大區(qū)別在于前者用固態(tài)電解質(zhì)替代了電解液和隔膜。你們的固態(tài)電解質(zhì)是自己解決？性能和成本現(xiàn)在是什么水平？從全球來看，哪家企業(yè)的固態(tài)電解質(zhì)最為領(lǐng)先？
何泓材：清陶成立了自己的固態(tài)電池材料公司，目前已實現(xiàn)氧化物體系固態(tài)電解質(zhì)的批量生產(chǎn)，成本較低。性能達到國際先進水平。蘇州清陶新能源、美國Sakti3在無機陶瓷固態(tài)電解質(zhì)，CATL、豐田、三星在硫化物電解質(zhì)，國珈星際和法國博洛雷在聚合物電解質(zhì)等方面發(fā)力。
中國儲能網(wǎng)：固態(tài)電池走向商業(yè)化量產(chǎn)，我們國家在上游材料與國產(chǎn)化裝備上是否能滿足？
何泓材：近年來我國在上游設(shè)備和裝備方面有了長足進步，在固體電池走向商業(yè)化量產(chǎn)過程中可以提供強力支持，同時清陶擁有自己的自動化設(shè)備設(shè)計、生產(chǎn)業(yè)務板塊，可根據(jù)市場需求提供優(yōu)質(zhì)的設(shè)備。在材料方面，清陶也已經(jīng)實現(xiàn)固態(tài)電池關(guān)鍵材料——固態(tài)電解質(zhì)材料的批量生產(chǎn)，為固態(tài)電池量產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。
中國儲能網(wǎng)：固態(tài)電池未來主要應用市場在哪里？
何泓材： 固態(tài)電池設(shè)計多元化，解決了安全性問題，可適用于多種應用領(lǐng)域。例如在目前液態(tài)電池應用的消費電子、及新能源車用動力電池領(lǐng)域可以應用，在目前液態(tài)電池所不能使用的領(lǐng)域也具有巨大的市場空間，比如高安全需求領(lǐng)域、柔性可穿戴器件等領(lǐng)域，還有薄膜類固態(tài)電池在可植入式和智能醫(yī)療設(shè)備、無線傳感器等應用領(lǐng)域還有潛在巨大市場。在清陶的市場規(guī)劃中，將優(yōu)先將固態(tài)電池在高安全需求的特種領(lǐng)域以及柔性可穿戴領(lǐng)域進行推廣，隨著電池工藝水平的改進，電池一致性的提升，固態(tài)電池將逐漸進入新能源車用動力電池領(lǐng)域。
車用固態(tài)電池在進行小試
中國儲能網(wǎng)：你們的小型固態(tài)電池今年內(nèi)將實現(xiàn)量產(chǎn)，主要用于可穿戴、數(shù)碼、軍用電源。預計價格將在什么水平？未來成本下降的空間有多大？
何泓材：目前量產(chǎn)固態(tài)電池的價格將高于目前液態(tài)鋰離子電池。但未來固態(tài)電池的成本具有較大的下降空間，一方面固態(tài)電池沒有使用特別昂貴的原材料，目前的價格較高是由于目前的生產(chǎn)規(guī)模還相對較??；待今后生產(chǎn)規(guī)模提升之后，人力、管理和能源成本都可獲得大幅下降，同時，產(chǎn)品一致性和產(chǎn)品良率也需要借助生產(chǎn)規(guī)模提升后得到改進，這都將直接帶來固態(tài)電池成本降低；另一方面，固態(tài)電池的高安全性和優(yōu)異的高溫表現(xiàn)也使得電池PACK成本具有較大的下降空間。
中國儲能網(wǎng)：你們是國內(nèi)較早布局車用固態(tài)電池的企業(yè)，那么車用固態(tài)電池從實驗室走向小試、中試和量產(chǎn)分別還需要多少時間？為什么？
何泓材： 車用固態(tài)電池小試目前已經(jīng)在進行中，中試樣車動力電池預期還需要2-3年時間，而量產(chǎn)可能還需要3-5年。主要是車用電池對電池一致性有較高要求，需要經(jīng)過當前量產(chǎn)應用產(chǎn)品積累工藝經(jīng)驗，提升工藝水平；而且固態(tài)電池真正量產(chǎn)上車還需要定型車型的充分前期驗證；清陶此次推出量產(chǎn)固態(tài)電池的同時，也在全力推進車用固態(tài)電池的開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化。
中國儲能網(wǎng)：固態(tài)電池何時可以用在儲能領(lǐng)域？如何能達到儲能應用領(lǐng)域高安全、低成本、長壽命以及回收要求？
何泓材：儲能應用中，要求電池高安全、低成本、長壽命，而固態(tài)電池本身具有高安全、長壽命等特點，契合儲能領(lǐng)域應用的要求，因此固態(tài)電池在儲能領(lǐng)域也具備非?？春玫膽们熬啊Ｍ瑫r儲能領(lǐng)域應用的規(guī)模都比較大，對電池一致性要求也很高，因此儲能領(lǐng)域的應用需要等固態(tài)電池生產(chǎn)實現(xiàn)規(guī)?；?，產(chǎn)品一致性得到明顯提高，成本降下來之后，才能夠真正實現(xiàn)儲能領(lǐng)域的應用。另外由于固態(tài)電池高安全、長壽命，未來固態(tài)動力電池的梯次利用也將是儲能領(lǐng)域應用的主要方案。
中國儲能網(wǎng)：固態(tài)電池全生命周期如何管理運維？固態(tài)電池退役后該如何處理？是走梯次利用路線還是直接回收處理？
何泓材：固態(tài)電池全生命周期的管理運維和傳統(tǒng)液態(tài)電池基本一致。相比于液態(tài)電池，由于不存在電解液泄露、干涸等問題，可具有更長的使用壽命和高安全性，因此固態(tài)電池將具有更高的梯次利用價值。當然，具體的需要根據(jù)退役之前的具體狀態(tài)，來決定走梯次利用路線還是直接回收處理。清陶團隊在電池梯次利用和回收處理也都有布局。（本稿件為中國儲能網(wǎng)獨家編寫，轉(zhuǎn)載需注明來源）
