0由中國汽車技術(shù)研究中心有限公司、中國汽車工程學(xué)會、中國汽車工業(yè)協(xié)會、中國汽車報社聯(lián)合主辦，天津經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)管理委員會特別支持，日本汽車工業(yè)協(xié)會、德國汽車工業(yè)協(xié)會、中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟、新能源汽車國家大數(shù)據(jù)聯(lián)盟、中國人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)盟、歐洲汽車工業(yè)協(xié)會聯(lián)合協(xié)辦的第二十一屆中國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展（泰達(dá)）國際論壇（以下稱“泰達(dá)汽車論壇”）將于2025年9月11日至9月14日在天津市濱海新區(qū)舉辦。本屆泰達(dá)汽車論壇將圍繞“增動能 啟新篇 向全球”的年度主題，邀請重磅嘉賓展開深入研討。
在9月14日“綠色化新方案專題論壇二：固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化與下一代電池技術(shù)布局”中，中汽新能電池科技有限公司黨委委員、副總經(jīng)理、首席技術(shù)官于長虹發(fā)表題為“全固態(tài)電池發(fā)展趨勢及中汽新能開發(fā)實踐”的演講。
中汽新能電池科技有限公司黨委委員、副總經(jīng)理、首席技術(shù)官于長虹
全固態(tài)電池發(fā)展經(jīng)歷三個階段 下半年起研發(fā)方向朝大軟包電池邁進
在主題演講中，于長虹分享了全固態(tài)電池的發(fā)展區(qū)域以及中汽新能在全固態(tài)電池領(lǐng)域的研究與實踐。
于長虹介紹，全固態(tài)電池的開發(fā)，既是踐行國家戰(zhàn)略，又是滿足客戶需求的必由之路，也可視為技術(shù)發(fā)展的一個重要方向——盡管并非終極路徑，因技術(shù)創(chuàng)新仍在持續(xù)演進。全固態(tài)電池在技術(shù)上采用固態(tài)電解質(zhì)替代現(xiàn)有有機電解液，從根本上消除電芯燃爆風(fēng)險，因此具備高比能和高安全性。
在全球范圍內(nèi)，全固態(tài)電池的發(fā)展也受到廣泛重視，各個國家和領(lǐng)域都在大力推進多條技術(shù)路線的研發(fā)。在經(jīng)歷兩年行業(yè)前期推廣之后，各個企業(yè)企業(yè)紛紛加大技術(shù)布局，多技術(shù)路線并行推進。預(yù)計2025年至2027年將實現(xiàn)小批量示范應(yīng)用，到2030年左右有望實現(xiàn)規(guī)模化量產(chǎn)。
全固態(tài)電池的發(fā)展大致經(jīng)歷了三個階段：20年前主要集中于模具電池的前瞻開發(fā)，當(dāng)前階段聚焦于10Ah至60Ah的小軟包電池研發(fā)與應(yīng)用。而從今年下半年起，整體研發(fā)方向?qū)⒊筌洶姵剡~進。
國內(nèi)外企業(yè)攻堅硫化物固態(tài)電池 圍繞三代技術(shù)突破和跟進
固態(tài)電池的技術(shù)路線各有優(yōu)勢，目前全球和國內(nèi)都在積極跟進和進一步聚焦，涵蓋了聚合物、氧化物和硫化物等多種開發(fā)方向。國內(nèi)多數(shù)廠家也在推進硫化物的技術(shù)路線，硫化物路線在離子傳導(dǎo)加固性方面優(yōu)勢明顯，國內(nèi)外企業(yè)正集中力量攻關(guān)該路線，目前主要圍繞三代技術(shù)進行突破和推進。
第一代采用石墨+低硅負(fù)極的硫化物體系，可實現(xiàn)300Wh/kg的能量密度，循環(huán)壽命預(yù)計在2000次左右。該階段重點突破硫化物復(fù)合電解質(zhì)技術(shù)，致力于實現(xiàn)長壽命和大倍率應(yīng)用。
第二代全固態(tài)電池預(yù)計在2027年至2030年間持續(xù)推進，主要應(yīng)用高硅負(fù)極的硫化物全固態(tài)電池，能量密度預(yù)計達(dá)到400Wh/kg和600Wh/L，循環(huán)壽命將突破1500次。該代重點解決低膨脹、長循環(huán)的開發(fā)，將高鎳三元復(fù)合正極與硫化物復(fù)合電解質(zhì)面向高端乘用車應(yīng)用。
第三代預(yù)計在2030年至2035年間推出，鋰負(fù)極硫化物的全固態(tài)電池將會面市，能量密度將突破500Wh/kg，循環(huán)壽命預(yù)計超過1000次。
目標(biāo)純電續(xù)航達(dá)1500公里 中汽新能全固態(tài)電池技術(shù)路線規(guī)劃曝光
在應(yīng)用場景方面，固態(tài)電池憑借其容量和能量密度特點，更適用于人工智能和動力領(lǐng)域。而對大容量、長壽命需求較高的儲能和商用車領(lǐng)域，適配性相對較低。
面向乘用車的要求主要包括高比能、長壽命和高安全性。全固態(tài)電池需在三元正極、富鋰錳基、負(fù)極及電解質(zhì)等多方面布局各類技術(shù)，以滿足乘用車的高標(biāo)準(zhǔn)要求。
中汽新能在全固態(tài)電池體系的技術(shù)路線規(guī)劃上，致力于從單一到多元的電解質(zhì)復(fù)配技術(shù)發(fā)展，目標(biāo)純電續(xù)航達(dá)到1500公里，使用壽命滿足30年或百萬公里要求，在安全方面實現(xiàn)無熱失控、無熱蔓延。
在2026年，中汽新能將應(yīng)用高鎳、加硅、加硫和鹵化物電解質(zhì)的體系，達(dá)到400Wh/kg的能量密度水平；2027年將采用高鎳加硅加硫化物、鹵化物甚至氧化物的電解質(zhì)體系，目標(biāo)能量密度超過400Wh/kg，預(yù)計在420Wh/kg的規(guī)模上應(yīng)用；到2030年左右，將主要開發(fā)富鋰錳加金屬鋰或無負(fù)極的技術(shù)體系。目前規(guī)劃如此，但隨著技術(shù)進步和創(chuàng)新，技術(shù)路線還將持續(xù)迭代更新。
全固態(tài)電池電極制造工藝面臨三大技術(shù)難點
在電芯體系設(shè)計方面，負(fù)極從石墨向無鋰化方向發(fā)展，正極從高鎳向富鋰錳方向發(fā)展，電解質(zhì)從硫化物向多元電解質(zhì)復(fù)配方向發(fā)展。電解質(zhì)膜也將從厚向薄乃至超薄發(fā)展，以滿足乘用車對更高能量密度、更快充電速率和更安全體驗的需求。
制造工藝需適配電解質(zhì)體系的本征特性，構(gòu)建極致的環(huán)境控制和極限的工藝要求推進，整體露點水平要求低于-55°C。
第一項難點在于電極工藝路線的選擇。無論是濕法工藝還是干法工藝，各國都有不同應(yīng)用。需從電解質(zhì)特性出發(fā)選擇適配工藝方案：硫化物體系更適配濕法工藝，以解決電解質(zhì)與溶劑、粘結(jié)劑的副反應(yīng)問題，實現(xiàn)極片的平、穩(wěn)、韌；鹵化物體系則更適配干法電極工藝，實現(xiàn)各組份在電解質(zhì)中的均勻分散。
第二項難點是精細(xì)化、精益化的電極工藝管控。說起來簡單，但實施極為艱難，涉及力學(xué)性能、機械性能及電化學(xué)性能等多方面推進，需通過極致的工藝環(huán)境和過程控制來實現(xiàn)固態(tài)電池的開發(fā)。固態(tài)電解質(zhì)對濕度非常敏感，因此要求極致的工藝環(huán)境，精細(xì)管控現(xiàn)場環(huán)境及設(shè)備，減少電極極化，同步提升固態(tài)電解質(zhì)的各項性能。
第三項工藝難點是卷對卷連續(xù)性轉(zhuǎn)印。創(chuàng)新提出并應(yīng)用極片流變力學(xué)控制工藝，實現(xiàn)電解質(zhì)膜連續(xù)、均勻、完整的轉(zhuǎn)移。目前電解質(zhì)膜無掉料、無成粒問題，已可實現(xiàn)550米以上復(fù)合極片的穩(wěn)定性生產(chǎn)，相比單片轉(zhuǎn)印技術(shù)效率更高。
中汽新能倡議：應(yīng)盡早建立標(biāo)準(zhǔn)化的電池型號與規(guī)范 減少低效重復(fù)競爭
7月14日，中汽新能在更名遷址后發(fā)布了全固態(tài)“金旸電池”，為100Ah軟包電池。截至目前，首款電芯已準(zhǔn)備下線，能量密度達(dá)450Wh/kg，計劃于2026年在大股東中國一汽的同級車型上進行示范應(yīng)用。展望未來，中汽新能將圍繞乘用車和低空經(jīng)濟領(lǐng)域，助力打造全固態(tài)電池示范應(yīng)用標(biāo)桿，實現(xiàn)乘用車的長續(xù)航與安全無憂，并在低空經(jīng)濟領(lǐng)域率先應(yīng)用。在半固態(tài)電池領(lǐng)域，我們已實現(xiàn)2噸級eVTOL首飛，近期正與多家低空領(lǐng)域企業(yè)持續(xù)推進半固態(tài)和全固態(tài)電池的示范應(yīng)用。
圍繞全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈，中汽新能正提前布局固液共用和全固態(tài)電池專用產(chǎn)業(yè)鏈，積極與行業(yè)企業(yè)交流，共同推進下一代國家全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)，持續(xù)引領(lǐng)中國新能源技術(shù)發(fā)展趨勢。
在演講最后，于長虹倡議與各企業(yè)共同探討：是否應(yīng)盡早建立標(biāo)準(zhǔn)化的電池型號與規(guī)范，以減少低效重復(fù)競爭，推動下一代電池在標(biāo)準(zhǔn)共建、技術(shù)攻關(guān)及產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設(shè)方面的合作。
