
2025遂寧國際鋰電產業大會固態電池分論壇互動環節
電池百人會-電池網9月22日訊(林音 四川遂寧 圖文直播)9月18日-20日,“2025遂寧國際鋰電產業大會”在四川遂寧召開。本屆大會以“鋰向新質 智勝未來”為主題,聚焦鋰礦資源、液態鋰電池、固態電池、鈉電池、儲能等熱點賽道和話題,特邀中國、俄羅斯、印度、德國、澳大利亞、加拿大等海內外大咖精彩分享,特設新品技術展示、供需資源對接、產業基金專題對接、園區參觀等環節,匯聚行業知名院士、專家、產業鏈上市公司、專精特新企業、國內外投資機構等400+各界人士,共同探索產業高質量發展之路,推動上下游供需共振,促進產業創新升級。
19日下午,四川賽科動力科技有限公司董事長朱高龍、香河昆侖新能源材料股份有限公司董事長郭營軍;蜂巢能源科技股份有限公司前沿技術研發總經理苗力孝;湖州啟源金燦新能源科技有限公司董事長胡博;深圳市星源材質科技股份有限公司前沿技術研究院副院長郭辰等電池新能源產業鏈企業家代表受邀參加本次產業大會的固態電池分論壇互動環節,就“產業化提速,固態電池何時能突破‘貴族電池’標簽?”話題展開討論。電池網節選了部分互動嘉賓精彩觀點,以饗讀者。
主持人(俄羅斯-圣理工大學教授/中俄新能源材料技術研究院院長王慶生):本場分論壇討論的主題為“產業化提速,固態電池何時能突破‘貴族電池’的標簽?”,首先請各位嘉賓自我介紹一下。

四川賽科動力科技有限公司董事長朱高龍
朱高龍:大家下午好,我主要專注于做硫化物全固態電池的開發。自2014年至今,一直專注于全固態電池,從2014-2020年做學術研究,2020年到現在主要是做產業化的開發。

香河昆侖新能源材料股份有限公司董事長郭營軍
郭營軍:大家下午好,我是主要做鋰電池電解液,從電解液出貨量來說,公司已經排到國內第3了。固態電池就是把電解液換成固態電解質,本質上是革企業的命,我們也在積極地應對固態電池所帶來的挑戰。我們在硫化物、氧化物、凝膠方面也做了大量的工作,有一些產品已經推向量產。

蜂巢能源科技股份有限公司前沿技術研發總經理苗力孝
苗力孝:我之前是在大學,中科院從事了多年的電化學和高能量密度電池研究,后來離職到了企業,我主要也是做先進電池及新材料新技術研發,實際上就是未來要量產的電池及技術,也就是我們常說的前沿技術。

湖州啟源金燦新能源科技有限公司董事長胡博
胡博:各位下午好,我是做鋰電池負極材料的,從最早的石墨材料到現在的硅材料。其中,石墨材料我做了將近30年,也是國內最早做這個的。

深圳市星源材質科技股份有限公司前沿技術研究院副院長郭辰
郭辰:各位專家老師,下午好,我是來自星源材質的郭辰,星源材質是提供鋰電池隔膜材料的頭部企業。在當前固態電池如火如荼的階段,公司也在不斷地努力,為整個固態電池事業做出應有的貢獻,比如說針對半固態電池,提供包括氧化物、聚合物在內的電解質復合膜材料。針對全固態電池,公司主要提供孔徑比較大的,孔隙率比較高的骨架膜,以及具備薄型化、高離子導、高強度的電解質復合膜等等。
主持人:謝謝各位,我們進入正題,固態電池為什么是貴族電池?在座各位在產業中和企業中所做的產品,都是不同的材料,不同的技術,如何看待這個問題,把貴族電池這個標簽拿下來,或者盡早去突破它?
朱高龍:這個話題在下午的演講中,各位都講到過,關鍵的一點就是什么時候成本能夠降下來,能做到和現在的液態電池相當,甚至更便宜。我個人的理解,背后主要的關鍵點在于:
第一個階段是看什么時候技術能突破,形成一個產品,不管是在什么樣的應用場景下,首先得有一個技術突破,然后形成產品。目前來看,全固態電池像日本公布的,在太空領域用到了,但是這個應用場景還是太小了,緊接著可能會在咱們的低空經濟、混動或者是鉆井這些特殊的領域,對成本要求或者是容忍度比較寬的領域,這是我們設想的場景。
關鍵點還是得技術突破,所謂的技術突破就是至少得滿足電池作為一個儲能器件該有的性能。現在液態電池已經很成熟了,得突破其邊界,例如安全的邊界的大幅度拓寬。拓寬了以后,還得滿足不同領域的需求,比如說高溫鉆井這種比較小的領域,對溫度的要求比較高,在這個領域上,首先要滿足安全需求,同時還得有倍率性的突破,也就是快充快放。首先要形成一款產品,在一定場景中用起來,如果達到這一步,全固態電池就是一個真正的產品,目前還在為這一步而努力,達到這一步才能說成本的事情。
第二個階段是不斷優化整個電池的技術指標和性能,拓展出更多的應用場景,只要場景多了,產品的規模上來了,那成本就下來了。第二個關鍵點還是進一步的突破技術,就需要進一步爭取把全固態電池做成六邊形戰士,從安全、能量密度、成本、快充、低溫、可制造、加工性等等來考慮,形成一個六邊形戰士之后,成本優勢下可實現在整車上利用。目前液態電池也還不是六邊形戰士。
第三個階段就是真正的形成六邊形戰士之后,在理想狀態下,絕大多數的應用場景打開,不僅僅能夠在動力上面用,還能在儲能上面用,甚至還可以滿足船舶需求,因為船舶的體量可能比整車的體量相當,甚至更大,甚至于在飛機上面用,對電池的要求就更高了。
背后一切的根本還是基于技術,從未來也可以看到,技術的勝利是引領我們未來工業革命,或者是能源革命的基石,無論是在第一個階段,找到應用場景,還是第二個階段,實現一個寬泛的應用,還是第三個階段,實現全領域的應用,都需要整個產業技術的迭代、攻關和突破,才可能打開后面的場景,才可能實現規模化的應用,才能夠真正地做到成本降下去。
郭營軍:固態電池分全固態還有半固態,就全固態電池而言,我覺得真正要突破貴族電池這個標簽,估計短的也得四五年,長的話七八年,甚至更長的時間。因為固態電池還是相當復雜的,全固態電池的生產制造也是全新的一個體系,各個方面,從材料到制程到設備都需要一個過程,然后來磨煉、來降低它的成本。
固態電池成本大幅度下降,降到和液態電池相當的水平,我覺得還需要相當長的時間。但是半固態或者說固液混合的,明年或者后年都在裝車了,這個還是快一點,成本相對低一點。如果凝膠電池能在工藝上和電池匹配方面能盡快完善的話,可能比前面兩種會更快,凝膠電池也可以做成全固態的。只是在現有電池制造工藝上稍做調整,各類電池的形態各有不同難點,我覺得剛才蜂巢能源苗博士講得非常好,把難點都列出來了,最關鍵的就是六個方面,我覺得已經找好目標了,也解決幾個問題了,雖然路途還很長,但是讓大家看到了希望,揭掉貴族電池的標簽的重點就在于像蜂巢能源這樣的頭部電池企業,這些科學家們的努力,他們哪天靈光一現,日積月累的,可能哪天就突破了,然后在大量的生產基礎上,這個成本才能快速地下降。
苗力孝:我一直在思考我們為什么要做全固態電池,回想一下國家領導人說的不忘初心,那我們新能源企業做研發初心是什么?我想就是給消費者提供一個高安全、高性能的電池產品,所以只要滿足客戶的需求,能夠提供非常安全的、性能又非常好的電池產品,對于消費者來說,不管你什么狀態,重點是安全高,成本低,性能好。
之前大家一直覺得全固態電池就是貴族電池,貴得離譜,沒法實現。去年的時候,國內很多頭部企業也做預測了,全固態電池的成本大概是現有液態電池的50-100倍,是因為硫化物固態電解質材料的價格是2千萬每噸,但是我們從科學的角度提出來這種新的合成工藝路線的時候,就會發現確實是科技創新才能真正地實現顛覆性的降成本,采用一步法,不再需要硫化鋰,那么硫化物固體電解質成本可能就只有15-20萬之間了,和現在的正極材料就很接近了,所以全固態電池這個貴族也就變得平民化了。
第二是固固界面的問題,確實是非常大的難題。我們固有的一個概念,就是必須完全的追求全固態概念的極致,不能有一點液體。要知道我們是做企業研發,不是高校研究所的專家,追求科學的完美。我們能做出來好的產品滿足消費者就是成功,不需要有科學家那樣一個對科學、對概念有一個潔癖,全固態就不能有一點的液體成分。對客戶來說,好用、成本低、安全,就滿足了。同時這個也是對的5月22日公布的全固態電池標準的,設計標準其實也是按照產品來的,我們在座嘉賓大多來自企業,企業就是以客戶為中心的,而不是做基礎科學研究的,高校老師、科研工作者可以去追求科學的極致,追求科學的完美,做一個創新,做一個新的技術,而不用考慮這個技術或者創新可不可以商業化,可不可以創造產品價值,這不是他們追求的。
但對企業來說,初心就是追求滿足客戶,為客戶提供滿意的產品,如果我們從客戶的角度來思考這個問題的話,轉換對全固態電池的傳統觀念時,你會發現很多問題其實是我們自己找的,很多認為全固態電池都是要用等靜壓技術,但是我們如果站在客戶的角度,這個技術在未來是很難量產的。要降低制造成本,一定是要連續的,現在用等靜壓技術是因為我們沒有辦法,未來如果采用現有液態電池制造工藝,那么就是可以實現連續化生產的,制造成本也是可以降下來的。所以今天我們討論的這個題目就是說產業化是會加速,全固態電池這個貴族身份很快也會轉化為平民身份,我們終將會實現。
胡博:我沒有搞過固態電池,但是我經歷了中國鋰電池30年的發展,談一下自己的一些看法。
第一,我認為固態電池產業化是在加速,最主要因素是市場的驅動。我們現在在能量密度、安全性各個方面,在新的應用場景下恐怕就需要我們的固態電池,低空飛行、人形機器人等等很多需要高安全性、高能量密度(400、500、600Wh/kg)的領域,固態電池在這些市場需求下,我認為是會很快會產業化。
第二,我認為經過這么多年的發展,每一個電池首先是要解決這一類材料的問題,索尼最早制造了商用鋰電池,經過這么多年的發展,鋰電池負極石墨材料一開始給予了很大的能量,但到現在為止也就是360Wh/kg,新的開發摻硅,新硅碳容量可以做到2000Wh/kg。三元材料、磷酸鐵鋰、硅碳負極等固態電解質核心材料的成熟就意味著我們電池整個體系的成熟,當然工藝問題也是很重要的。
我認為固態電池也是有著革命性的一些變化,完全脫離了原有的工藝和裝備,建立新的一套工藝,我也是比較看好,相當于壓縮餅干一樣,可以把固態電池做得更好,所以我認為任何一項技術,首先是解決主體材料的問題,包括工藝的問題、裝備的問題。其次,關于成本問題,大家都談到了,我也是寄予了很大的期望,鋰電池早期的價格都比較熟悉,負極材料石墨,最早賣到40萬一噸,1999年最早在國內產業化,當時賣40萬一噸,現在的價格是2萬,只有二十分之一的價格,當然從數量上講,我們的石墨今年估計會突破250萬噸,全球占到95%以上,應該說石墨這個量已經是把價格做到了地板價了。當然新的,有助于固態電池發展的負極材料,例如氣相硅碳、鋰金屬,在手機電池等領域都在使用,但是在動力電池方面,我認為目前還沒有大規模的使用,相對的也是在產業化的一個前端。我相信硅這個材料,如果做到2000Wh/kg,對于我們的電池體系來講,是很大的貢獻,所以成本不是問題,只要把規模都做起來了,成本可以做得很低,將來鋰電池的技術發展包括產業化,我認為還有很大的空間。
郭辰:我認為固態電池突破貴族電池的標簽,可以從材料、工藝和設備多個角度來探討。首先從材料的角度談一下我們的看法,我們可以盡可能使用不含稀有元素的電解質材料,一方面,未來的成本下降是可期待的;另一方面,也不容易被原材料卡脖子。比如氧化物電解質,我們可以優先選用LATP而不是LLZO、LLZTO等;對于聚合物電解質,比如說PEO、PAN、PVDF等等或者是共混、共聚的一些材料,大家研究得比較廣泛的,技術也比較成熟的,整體更接地氣,容易批量化生產的;相比這些,在學術界其實有一些很特殊的,性能特別好的聚合物電解質材料,但是需要用到經過特殊單體分子設計和特殊合成工藝,從產業化的角度并不適合。我們畢竟是企業,肯定還是優先去選擇來源廣泛,聚合工藝簡單,成本比較低的這些聚合物材料。對于硫化物電解質來說也是同樣的道理,目前LPSC是最常用的,不含有稀有元素。但是其他類型,像是LGPS這種,就會用到鍺元素。總的來說,將來如果為了實現整個固態電池的批量產業化,首先是要優選不含有任何稀有元素的材料。
另外,我看今天的題目是固態電池,主持人在出題的時候沒有刻意強調說一定是全固態電池,所以我認為,不論是黑貓白貓,抓住耗子就是好貓,首先是優先能夠實現產業化的,一定是固-液混合形態的、或者叫半固態的電池,因為它們既可以兼容現有的工藝和傳統鋰電池行業的一些現成的電芯裝備,同時原材料的來源也比較豐富,所以這個肯定是能優先去推廣,能夠進行市場化應用的。很多年前就有車企就說固態電池已經裝車了,宣稱有上千公里的續航,他們當時說的是固態電池,但沒有完全去強調這個是全固態電池。所以行業專家都是睜一只眼閉一只眼,里面肯定有液態體系去幫助解決問題的。為了實現產業化,肯定要從最現實的角度去考慮,首先看看消費者他們最關注的是什么,就是電芯能給整車帶來的,比如說續航里程、倍率、快充、安全等性能。目前從這個角度來看,像續航里程,其實現在很多純電動汽車,裝了100多度的大電池包,已經能夠滿足600-800公里的續航里程了,經常開車的人也知道,每開大幾百公里,如果不去服務區休息一下,是不愿意繼續開下去的,目前液態鋰電池帶來的續航里程是絕對夠用的;從快充性能來講,反而是像液態電池或者是采用含有一定的液態材料的半固態電池、或者是凝膠化的半固態電池,在快充性能上肯定是比目前的全固態電池有一定優勢;再說到安全性,這個才是目前液態電池,或者說半固態電池一個非常大的痛點:例如做一些高安全的隔膜產品應用在高能量密度的電芯當中,如果是小容量的電芯,這一類的沒有什么問題,一旦放大到車規級的大的電芯,或者是儲能型的,很難過針刺、高溫熱箱一類的極端安全測試,所以長期來看,單靠液態體系,在絕對的安全性上這一點是無解的,所以要進行材料的突破。從當前來看,半固態電池結合了固態材料帶來的安全性,又能滿足批量化、低成本生產的訴求,目前可以說是能夠優先推廣到整個市場上的一個最可行方案。
最后,不論是學術界、產業界,大家肯定會不懈的去進行技術革新,當它的性價比隨著技術的不斷成熟和規模效應的催化作用逐步提升起來了之后,消費市場就會大幅度的去接納全固態電池,以上就是我的觀點。
主持人:今天的固態電池概念是廣義的,沒有說全固態,但是圍繞著今天的這個話題,固態電池如何能夠快速量產、能夠去應用,主要是由于技術層面上造成的,我們工程化很困難,采取了很多的方法,讓它來走這條路或者是解決這個問題,但同時造成了現在的窘境——很貴,材料在改進、技術也在創新,裝備在突破。最后一個問題,在固態電池中,安全性、能量密度、倍率性、壽命、成本等性能,很難形成鐵三角,朱博士之前提到了600Wh/kg,那么高能量上來了以后,怎么考慮他們的大倍率放電或者是長壽命的問題等等?可以簡單地說一下。
朱高龍:這是很有意思的問題,也是現在面臨的挑戰,就是怎么做到六邊形戰士的問題。我們做全固態就是希望他能夠成為一個六邊形戰士,目前來看挑戰還是蠻大的,這是一個系統解決方案。我們從材料上,電解質、粘結劑、負極材料等幾個關鍵材料在做迭代開發,工藝上在做優化,系統上在做設計,這是我們努力的方向。未來我更傾向于,液態電池和全固態電池長期共存這么一種情況。
郭營軍:固態電池肯定是一個趨勢,但是這個趨勢實現起來還是需要相當長的一個過程和時間。我們的策略或者說我們公司的定位就是打造電解液+固體電解質最好的企業,因為在可見的時間內,還需要液態的鋰電池發揮主力軍的作用。
我們討論的是固態電池大幅度降低成本的時間表,從材料的角度,從工藝的角度,從設備的角度,都還需要相當長的時間。昆侖新材首先立足在把電解液做大做強的基礎上,不斷開發新的添加劑,新的配方,研究新的人工智能的電解液的配方,開發獨特的添加劑的基礎上,也在積極研發和布局硫化物電解質、氧化物電解質和凝膠電解質。
昆侖新材正積極配合客戶在做驗證,像凝膠這方面還不錯,安全性也得到了明顯的提升,就是目前在穩定性方面稍微還有一點問題,因為用的原材料是大分子的,質量的評定標準化還在加強,我們還在做工作。如果進展順利,我們預計凝膠型的固態電池會率先取得突破,因為這個對電池的工藝、設備要求是最低的,現有的設備稍加改造改造就行。
主持人:但是固體電解質的納米化也非常重要,因為它的顆粒度影響是非常嚴重的,這方面我們希望能有更好的解決技術。目前應對半固態電池貴司有何解決方案?
郭營軍:半固態電池,嚴格來講它還屬于液態電池里面的,其實液態電池存在著很多問題,半固態電池也存在,就是把現有液態電池的安全性做一些改善,實際上這些反應還是要通過添加劑,因為正極、負極、表面的一個接觸還是液固,還是電解液,和液態電池其實是一樣的。
主持人:我們說的半固態和貧液態電解質存在形態上還是不一樣的,如果只是電解液的量的改變多少,那就提不到半固態、那是貧液態了,所以有這樣的一個質疑。
苗力孝:咱們經常會聽到半固態的電解液,從15%降到10%降到5%,甚至1%,這個概念實際上是2018年一月份儲能期刊上李老師的文章中提出來的。真正做電池的時候就會發現,半固態電池要在保持功率密度的前提下,降低電解液實際上是比較困難的。而液態電池,特別是圓柱電池,其實電解液已經降到1g/Ah,相比三元電池,儲能電池的電解液,已經降了一半多了,這個時候電解液已經是從20%降到了10%,那么為什么還要去用降電解液來定義半固態電池了?實際上半固態電池就是一種液態電池。
主持人:蜂巢能源已經做了半固態電池,是用了什么樣的手段解決現在的阻抗問題。
苗力孝:未來要量產的,對液體是沒有降低的,因為客戶需要的是安全,他不關心你電解液多少,關心的是否安全。
胡博:無論是固態、半固態、鋰離子電池等等,都有不同的應用場景,不是完全替代的關系。我們現在還是采用石墨+硅這兩個方面去做工作,包括硅目前在產業化的一個階段,然后硅的本身和固態電池,包括現在的一些電池的使用上都還有一些技術工作要做,例如和石墨的一個組合,都還有很多的工作要做,我認為首先還是在石墨+硅這方面持續地去做相關的產品和工作。
主持人:郭博士,現在固態電池的出現,隔膜存在還是不存在,存在用哪些形式方法去替代,你們有很多聚合物膜的想法,但是現在準備怎么做呢?
郭辰:我還是分為半固態和全固態兩個角度講。首先是半固態,星源材質可以說是整個新能源行業首家實現半固態電池用電解質膜批量推廣的一家企業,最近簽了一個非常大的訂單,用于動力、儲能項目,是一個非常接地氣的項目。原材料主要用氧化物電解質,通過電解質本身給隔膜帶來的性能優化,比如說低溫下的容量提升,包括整個阻抗的下降以及安全性的提升。其實從我們自己的測試以及客戶端的測試反饋,都是非常正面的,這一類產品的性價比也是非常高的,它并沒有比我們現有的產品貴太多,這也是之所以有這么大的批量能夠供向市場的原因。我們也會和上下游企業不斷地去跟蹤他們的新的需求,如果后面有一些更高端的應用場景,當然也會推出相應的半固態或者全固態用的產品。
另外就是全固態電池的角度,以最近最火的硫化物全固態電池為例,我們目前是分為兩種類型路線,一種類型可能就是把電解質材料,用干法或者說濕法的工藝,給它加工到一個底材上面再進行轉移,一般是負極片,然后再用這個東西直接裁切,之后用疊片的工藝;還有一種路線其實就是我們一直想推崇的,推出一種孔隙率特別高的,至少是60-80%,還有遠大于傳統隔膜的孔徑骨架膜,濕法工藝會更適合一些,通過合適的方式將電解質填充到骨架的孔隙里面。這種電解質復合膜不僅容易做薄、強度更高,且有更好的柔韌性,能夠大角度的彎折,甚至Z型疊片這樣的工藝都可能去匹配。還有就是硫化物電池里面存在一個Overhang設計的問題,負極比正極大的那一部分,需要用比較復雜的工藝和設備去解決,良率還偏低。如果用這類電解質復合膜的形式就可以有效地解決這個問題。
所以即使到了全固態電池階段,我認為傳統的隔膜企業仍然是能夠在行業中充分發揮相應的價值的。
主持人:各位企業家面對固態電池時代的到來都積極做著充分的準備和技術儲備,說明我們在鋰電產業升級、技術迭代和產品創新方面正積極應對,也在籌措布局固態電池等新型電池領域,預祝各位企業家未來能夠收獲滿滿!本場固態電池分論壇到此結束。
(以上觀點根據論壇現場速記整理,未經發言者本人審閱。)


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