中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：11月19日，清陶（昆山）能源發(fā)展有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)清陶發(fā)展）對(duì)外宣布，其建成的全國(guó)首條固態(tài)鋰電池產(chǎn)線(xiàn)已于11月正式投產(chǎn)。
這條總投資達(dá)1億元的生產(chǎn)線(xiàn)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(wàn)顆電芯。
為此，就固態(tài)電池的研發(fā)和應(yīng)用，中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)記者專(zhuān)訪(fǎng)了清陶發(fā)展副總經(jīng)理、清陶新能源材料研究院院長(zhǎng)何泓材。
我國(guó)處在國(guó)際先進(jìn)甚至領(lǐng)先水平
中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)：全球來(lái)看，日本、韓國(guó)、德國(guó)、美國(guó)和中國(guó)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(jì)省出資16億日元，組織車(chē)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(píng)估全球這五個(gè)主要國(guó)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(kāi)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(chē)公司（Toyota Motor Corp）近日披露了其全固態(tài)電池的框架，并計(jì)劃于本世紀(jì)20年代初實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。
韓國(guó)三大蓄電池廠商LG化學(xué)、三星SDI和SK創(chuàng)新同意聯(lián)手開(kāi)發(fā)核心電池技術(shù)，此外，它們將成立一個(gè)規(guī)模1000億韓元(約合9000萬(wàn)美元)的基金，來(lái)打造下一代電池產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。
德國(guó)總理默克爾將計(jì)劃撥發(fā)10億歐元用于支持德國(guó)的一家電池生產(chǎn)商，同時(shí)也將資助一家電池研發(fā)機(jī)構(gòu)，用于開(kāi)發(fā)下一代的固態(tài)電池。德國(guó)政府的這一舉措是為了減少德國(guó)車(chē)企對(duì)于中日韓電池供應(yīng)商的依賴(lài)。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(kāi)始批量生產(chǎn)。
美國(guó)QuantumScape獲得1億美元投資；位于美國(guó)科羅拉多州的汽車(chē)和飛機(jī)固態(tài)電池制造商Solid Power Inc日前獲得2000萬(wàn)美元融資。
目前國(guó)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(lán)等公司。
應(yīng)該說(shuō)目前各個(gè)國(guó)家在固態(tài)電池的研發(fā)水平相差不大，各國(guó)也都在加大投入發(fā)力推進(jìn)固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程。我國(guó)無(wú)論是研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程方面都是處在國(guó)際先進(jìn)甚至領(lǐng)先水平的，就看誰(shuí)先能夠?qū)⒐虘B(tài)電池真正量產(chǎn)并實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。
中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)：回頭來(lái)看，此前不少創(chuàng)業(yè)公司對(duì)固態(tài)電池的生產(chǎn)和應(yīng)用的預(yù)估都過(guò)于樂(lè)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(dǎo)電率固態(tài)電解質(zhì)材料的開(kāi)發(fā)；固體與固體之間的接觸界面高阻抗和穩(wěn)定性問(wèn)題；固態(tài)電池特需設(shè)備的開(kāi)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(diǎn)上有自己的解決方案，最終還是沒(méi)能實(shí)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(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)：從材料體系來(lái)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(lái)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(shí)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(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。蘇州清陶新能源、美國(guó)Sakti3在無(wú)機(jī)陶瓷固態(tài)電解質(zhì)，CATL、豐田、三星在硫化物電解質(zhì)，國(guó)珈星際和法國(guó)博洛雷在聚合物電解質(zhì)等方面發(fā)力。
中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)：固態(tài)電池走向商業(yè)化量產(chǎn)，我們國(guó)家在上游材料與國(guó)產(chǎn)化裝備上是否能滿(mǎn)足？
何泓材：近年來(lái)我國(guó)在上游設(shè)備和裝備方面有了長(zhǎng)足進(jìn)步，在固體電池走向商業(yè)化量產(chǎn)過(guò)程中可以提供強(qiáng)力支持，同時(shí)清陶擁有自己的自動(dòng)化設(shè)備設(shè)計(jì)、生產(chǎn)業(yè)務(wù)板塊，可根據(jù)市場(chǎng)需求提供優(yōu)質(zhì)的設(shè)備。在材料方面，清陶也已經(jīng)實(shí)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(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)：固態(tài)電池未來(lái)主要應(yīng)用市場(chǎng)在哪里？
何泓材： 固態(tài)電池設(shè)計(jì)多元化，解決了安全性問(wèn)題，可適用于多種應(yīng)用領(lǐng)域。例如在目前液態(tài)電池應(yīng)用的消費(fèi)電子、及新能源車(chē)用動(dòng)力電池領(lǐng)域可以應(yīng)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(chǎng)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(lèi)固態(tài)電池在可植入式和智能醫(yī)療設(shè)備、無(wú)線(xiàn)傳感器等應(yīng)用領(lǐng)域還有潛在巨大市場(chǎng)。在清陶的市場(chǎng)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(jìn)行推廣，隨著電池工藝水平的改進(jìn)，電池一致性的提升，固態(tài)電池將逐漸進(jìn)入新能源車(chē)用動(dòng)力電池領(lǐng)域。
車(chē)用固態(tài)電池在進(jìn)行小試
中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)：你們的小型固態(tài)電池今年內(nèi)將實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，主要用于可穿戴、數(shù)碼、軍用電源。預(yù)計(jì)價(jià)格將在什么水平？未來(lái)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(jià)格將高于目前液態(tài)鋰離子電池。但未來(lái)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(méi)有使用特別昂貴的原材料，目前的價(jià)格較高是由于目前的生產(chǎn)規(guī)模還相對(duì)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(shí)，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(jìn)，這都將直接帶來(lái)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(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)：你們是國(guó)內(nèi)較早布局車(chē)用固態(tài)電池的企業(yè)，那么車(chē)用固態(tài)電池從實(shí)驗(yàn)室走向小試、中試和量產(chǎn)分別還需要多少時(shí)間？為什么？
何泓材： 車(chē)用固態(tài)電池小試目前已經(jīng)在進(jìn)行中，中試樣車(chē)動(dòng)力電池預(yù)期還需要2-3年時(shí)間，而量產(chǎn)可能還需要3-5年。主要是車(chē)用電池對(duì)電池一致性有較高要求，需要經(jīng)過(guò)當(dāng)前量產(chǎn)應(yīng)用產(chǎn)品積累工藝經(jīng)驗(yàn)，提升工藝水平；而且固態(tài)電池真正量產(chǎn)上車(chē)還需要定型車(chē)型的充分前期驗(yàn)證；清陶此次推出量產(chǎn)固態(tài)電池的同時(shí)，也在全力推進(jìn)車(chē)用固態(tài)電池的開(kāi)發(fā)與產(chǎn)業(yè)化。
中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)：固態(tài)電池何時(shí)可以用在儲(chǔ)能領(lǐng)域？如何能達(dá)到儲(chǔ)能應(yīng)用領(lǐng)域高安全、低成本、長(zhǎng)壽命以及回收要求？
何泓材：儲(chǔ)能應(yīng)用中，要求電池高安全、低成本、長(zhǎng)壽命，而固態(tài)電池本身具有高安全、長(zhǎng)壽命等特點(diǎn)，契合儲(chǔ)能領(lǐng)域應(yīng)用的要求，因此固態(tài)電池在儲(chǔ)能領(lǐng)域也具備非常看好的應(yīng)用前景。同時(shí)儲(chǔ)能領(lǐng)域應(yīng)用的規(guī)模都比較大，對(duì)電池一致性要求也很高，因此儲(chǔ)能領(lǐng)域的應(yīng)用需要等固態(tài)電池生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)品一致性得到明顯提高，成本降下來(lái)之后，才能夠真正實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能領(lǐng)域的應(yīng)用。另外由于固態(tài)電池高安全、長(zhǎng)壽命，未來(lái)固態(tài)動(dòng)力電池的梯次利用也將是儲(chǔ)能領(lǐng)域應(yīng)用的主要方案。
中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)：固態(tài)電池全生命周期如何管理運(yùn)維？固態(tài)電池退役后該如何處理？是走梯次利用路線(xiàn)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(yùn)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(wèn)題，可具有更長(zhǎng)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(jià)值。當(dāng)然，具體的需要根據(jù)退役之前的具體狀態(tài)，來(lái)決定走梯次利用路線(xiàn)還是直接回收處理。清陶?qǐng)F(tuán)隊(duì)在電池梯次利用和回收處理也都有布局。（本稿件為中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)獨(dú)家編寫(xiě)，轉(zhuǎn)載需注明來(lái)源）
