中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：2017年4月24-26日，第七屆中國(guó)國(guó)際儲(chǔ)能大會(huì)在蘇州香格里拉大酒店圓滿召開(kāi)，來(lái)自中、美、英、德、澳、日、韓等國(guó)家的1400余位嘉賓到場(chǎng)參會(huì)。大會(huì)共邀請(qǐng)140余位行業(yè)專家與企業(yè)代表，圍繞產(chǎn)業(yè)熱點(diǎn)話題，發(fā)表了一系列精彩演講，中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)將向讀者傳遞本次大會(huì)最具價(jià)值的聲音。
大會(huì)期間，中國(guó)科學(xué)院物理研究所研究員李泓，在“電動(dòng)汽車與動(dòng)力電池專場(chǎng)”，以《從液態(tài)到全固態(tài)電池：未來(lái)儲(chǔ)能技術(shù)展望》為題發(fā)表演講，現(xiàn)將演講主要內(nèi)容發(fā)布，以饗讀者。
中國(guó)科學(xué)院物理研究所研究員李泓
李泓：非常高興跟大家分享我們的工作，因?yàn)槲覀冏罱贫▏?guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃包括編寫意見(jiàn)的時(shí)候涉及到儲(chǔ)能方面，如果我的理解有偏差歡迎各位同行交流和指正。
剛才劉彥龍老師的報(bào)告介紹了動(dòng)力電池的市場(chǎng)規(guī)模，我們這邊就是在大規(guī)模儲(chǔ)能不包括動(dòng)力電池這方面，主要是大規(guī)模的智能電網(wǎng)調(diào)峰、可再生能源接入、分布式、微網(wǎng)以及通訊基站、數(shù)據(jù)中心。在這里面中國(guó)鋰電池占比在世界范圍內(nèi)高一些，日本的鈉硫電池一直沒(méi)有進(jìn)入到中國(guó)而且鋰電池的性能越來(lái)越好，在運(yùn)行當(dāng)中也體現(xiàn)出了優(yōu)勢(shì)，所以在儲(chǔ)能方面的占比越來(lái)越高。這是他們統(tǒng)計(jì)幾種不同技術(shù)，我沒(méi)有再更新2016年的數(shù)據(jù)，從這上面可以看到正在運(yùn)行的38%，正在裝機(jī)的鋰電池占了非常大的份額，因?yàn)槭軇?dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈快速發(fā)展的支撐。在這里面他們統(tǒng)計(jì)了主要的幾種應(yīng)用和主要的幾種技術(shù)，從這上面看到鋰電池的占比也是在逐年的提升過(guò)程中。從應(yīng)用上講根據(jù)統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)可再生能源并網(wǎng)，大部分都是國(guó)家和地區(qū)的示范項(xiàng)目，然后就是電力分配、分布式發(fā)電和微網(wǎng)，中國(guó)市場(chǎng)上主要就是分布式發(fā)電和微網(wǎng)近兩年來(lái)迅速的增長(zhǎng)，占比超過(guò)了50%，通過(guò)剛才趙總介紹的通過(guò)子母差價(jià)直接獲益也是有可能的。
這是更詳細(xì)的總結(jié)，就是USE給的數(shù)據(jù)，把電網(wǎng)和電力這里面儲(chǔ)能的應(yīng)用分成了三個(gè)主要的部分。一個(gè)就是按照考慮叫短時(shí)高頻次的，就是毫秒量級(jí)、秒量級(jí)到幾十秒的情況。第二個(gè)就是中頻的，在分鐘到小時(shí)級(jí)然后長(zhǎng)時(shí)間的低頻次，一天對(duì)一次。目前一般最長(zhǎng)的也就是五六個(gè)小時(shí)，所以按照這樣不同的段來(lái)分再把不同的30種應(yīng)用放到上面進(jìn)行細(xì)分，這個(gè)事情就是給大家一個(gè)提示，將來(lái)在各個(gè)細(xì)分應(yīng)用方面發(fā)展應(yīng)用哪種技術(shù)，這是很關(guān)鍵的一點(diǎn)。
從技術(shù)的準(zhǔn)備上面，從非常小的芯片開(kāi)始到最后大規(guī)模的調(diào)峰到GWh這里面有不同的技術(shù)，我們?cè)谟懻摕o(wú)論是物理儲(chǔ)能還是化學(xué)儲(chǔ)能的一些指標(biāo)，在每個(gè)技術(shù)的應(yīng)用上面權(quán)重是不一樣的。在規(guī)模儲(chǔ)能方面可能會(huì)更關(guān)注技術(shù)經(jīng)濟(jì)性，就是說(shuō)它的成本和壽命還包括循環(huán)壽命當(dāng)然還包括響應(yīng)時(shí)間，我們稍微的簡(jiǎn)單總結(jié)了一下因?yàn)闀r(shí)間關(guān)系我還沒(méi)來(lái)得及把這張圖完善。核心的幾個(gè)技術(shù)指標(biāo)從規(guī)模儲(chǔ)能應(yīng)用上包括循環(huán)壽命、服役壽命、能量效率、響應(yīng)時(shí)間、自放電率、能量密度以及儲(chǔ)能成本，在客戶考慮儲(chǔ)能應(yīng)用的時(shí)候核心這幾個(gè)指標(biāo)有不同的權(quán)重針對(duì)不同的需求去考慮，我們?cè)谶@里面發(fā)展了很多的儲(chǔ)能技術(shù)要考慮清楚不同技術(shù)主要的技術(shù)指標(biāo)特點(diǎn)，定量的指標(biāo)到底在哪，剛才展示的表是定性的。定量的指標(biāo)里面最關(guān)注哪些核心技術(shù)指標(biāo)、哪些技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)，后面一個(gè)小結(jié)就是說(shuō)把一些考慮的問(wèn)題，剛才是技術(shù)方面的問(wèn)題，接下來(lái)要應(yīng)用的話還是其他的因素。首先肯定關(guān)注大規(guī)模儲(chǔ)能的安全性是否能夠滿足應(yīng)用，第二個(gè)就是說(shuō)可靠性怎么樣，然后是在安裝調(diào)試的時(shí)候是否很復(fù)雜，后就是能否適宜各種儲(chǔ)能應(yīng)用環(huán)境以及運(yùn)行的時(shí)候能否實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程智能監(jiān)控，這樣在無(wú)人地區(qū)或者少人地區(qū)很便于安裝，另外整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)是否易于維護(hù)或者免維護(hù)，再一個(gè)就是作為政府部門非常關(guān)心的就是在整個(gè)儲(chǔ)能制造、使用以及服役到回收的過(guò)程中全壽命周期中能否全面解決環(huán)境污染的問(wèn)題，或者給環(huán)境污染帶來(lái)的影響。還有就是從安裝和維護(hù)上面是否易于集成和靈活配組，另外就是說(shuō)我們這里有很強(qiáng)的需求但是能否產(chǎn)業(yè)化需要一個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)支撐，產(chǎn)業(yè)鏈從原始的礦材開(kāi)始到最后整個(gè)模塊系統(tǒng)應(yīng)用以及到檢測(cè)回收都需要一個(gè)完整產(chǎn)業(yè)鏈，那么哪一個(gè)儲(chǔ)能技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈完整了才能夠支撐大規(guī)模的儲(chǔ)能利用，現(xiàn)在經(jīng)常遇到政府很著急說(shuō)我要支持儲(chǔ)能技術(shù)但是可用的儲(chǔ)能技術(shù)并不是特別的多。另外作為企業(yè)和研究團(tuán)隊(duì)考慮未來(lái)5-10年有哪些重要技術(shù)會(huì)應(yīng)用，另外支撐每一種應(yīng)用的具體技術(shù)到底是哪些，首先肯定要選擇度電成本按照典型差價(jià)可能五年實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)成本回收接下來(lái)壽命越長(zhǎng)商業(yè)上成功的可能性越大當(dāng)然還有一些前提，安全性產(chǎn)業(yè)規(guī)模、客戶體驗(yàn)。
剛才我們說(shuō)到技術(shù)方面的要求以及其他方面的要求，現(xiàn)在還有幾個(gè)問(wèn)題跟大家一起交流和分享，我們沒(méi)有說(shuō)有標(biāo)準(zhǔn)答案但是就希望在這幾年的發(fā)展過(guò)程中把這個(gè)事情說(shuō)清楚，就是到底適合三個(gè)主要類型短時(shí)高頻、中時(shí)中頻和長(zhǎng)時(shí)間低頻次的儲(chǔ)能技術(shù)是哪一種或者哪幾種，針對(duì)每一種具體的需求是不是需要有兩個(gè)以上的儲(chǔ)能共存和開(kāi)發(fā)，從需求的角度考慮是否需要兩種以上技術(shù)互相補(bǔ)充。如果有很多的指標(biāo)要求對(duì)于客戶來(lái)說(shuō)面臨一個(gè)選擇，到底綜合考慮哪個(gè)技術(shù)的先進(jìn)性最適合我的標(biāo)的，多目標(biāo)要求下怎么來(lái)評(píng)價(jià)具體儲(chǔ)能技術(shù)最佳適應(yīng)性，從技術(shù)經(jīng)濟(jì)性方面依次采購(gòu)成本、運(yùn)維成本、安裝成本和維護(hù)成本還有回收的成本，針對(duì)不同的應(yīng)用需求整體技術(shù)經(jīng)濟(jì)性而且不同的儲(chǔ)能需求產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值也不一樣，怎么樣準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)我們?cè)谇捌谕ㄟ^(guò)協(xié)會(huì)、發(fā)改委、研究機(jī)構(gòu)也做了一些技術(shù)經(jīng)濟(jì)性方面的理論和實(shí)際研發(fā)，但是還不是特別清楚，如果不能清楚的話前期討論的補(bǔ)貼政策就很難落實(shí)到很具體的方面，哪一種儲(chǔ)能需求需要補(bǔ)貼、補(bǔ)貼多少要把這個(gè)事情說(shuō)的相對(duì)清楚一些才好推動(dòng)發(fā)展，這是幾個(gè)要考慮的問(wèn)題。
接下來(lái)跟大家重點(diǎn)的交流一下鋰電池方面的考慮。能量密度是非常關(guān)鍵要考慮的，能量密度的提升主要是通過(guò)材料的更替或者是電芯技術(shù)的進(jìn)步把非活性材料逐漸降低比例提高活性材料比例同時(shí)提高活性材料自身儲(chǔ)能的技術(shù)才能不斷進(jìn)步，但是按照過(guò)去的發(fā)展鋰離子電池是穩(wěn)定增長(zhǎng)的，無(wú)論是體積能量密度還是質(zhì)量的謎密度，按照這樣的發(fā)展速度從本身過(guò)去發(fā)展歷史，無(wú)論技術(shù)是否能跟上原來(lái)的趨勢(shì)也好還是說(shuō)從很多的新技術(shù)可能性，大家認(rèn)為2020年動(dòng)力電池可以做到300瓦時(shí)，但是規(guī)模儲(chǔ)能的技術(shù)能量密度能做到什么程度，我們?yōu)槭裁捶且非竽芰棵芏?，因?yàn)樽非竽芰棵芏冉档统杀?，到底做到什么樣的能量密度我的循環(huán)壽命能滿足客戶要求至少5000次最好是一萬(wàn)次20年的使用壽命。從鋰電池發(fā)展的情況來(lái)看核心變化主要是一些材料，材料從第一代到第二代到現(xiàn)在的第三代而且多元化的應(yīng)用，材料方面有很多第三代材料依然還在開(kāi)發(fā)中，雖然聽(tīng)起來(lái)鋰離子電池技術(shù)進(jìn)步大家都希望是顛覆性的技術(shù)進(jìn)步，但是就現(xiàn)在而言三元材料還有很多技術(shù)和科學(xué)問(wèn)題沒(méi)有解決，這方面還要繼續(xù)深入研發(fā)，還有配套各方面的技術(shù)。
這是我們?cè)?016年代表工信部和科技部發(fā)布的指南里邊支持百兆瓦鋰離子電池最后是寧德時(shí)代新能源通過(guò)激烈的競(jìng)爭(zhēng)勝出，這個(gè)項(xiàng)目里面國(guó)家的要求是循環(huán)次數(shù)能夠一萬(wàn)次以上，日歷壽命是20年，電芯成本在1200元每瓦時(shí)，安全性滿足動(dòng)力電池國(guó)標(biāo)，儲(chǔ)能的國(guó)標(biāo)還在策劃中沒(méi)有完全發(fā)布。從系統(tǒng)的角度循環(huán)是一萬(wàn)次，日歷壽命大于15年安全性滿足國(guó)標(biāo)，成本小于1.5，一般來(lái)說(shuō)一次采購(gòu)成本加上一萬(wàn)次的壽命完全在商業(yè)上是可行的，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)5-6年成本的回收期所以從這點(diǎn)上講這些技術(shù)如果一旦突破的話那么可以顯著提供和促進(jìn)大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展。
從動(dòng)力電池角度看目前的技術(shù)路線逐漸比較明朗，就是優(yōu)選第一行業(yè)的材料是高鎳的622、811和NCA，富極方面動(dòng)力電池方面逐漸的少量參加然后采用隔膜，接下來(lái)一些備選技術(shù)包括正在開(kāi)發(fā)的高容量震級(jí)材料，納米硅碳方面研發(fā)時(shí)間已經(jīng)20多年但是循環(huán)壽命還有明顯差距但是效率比較高，所以在這個(gè)基礎(chǔ)之上現(xiàn)在一些企業(yè)和研究團(tuán)隊(duì)包括我們自己正在開(kāi)發(fā)下一代的就是兼顧了循環(huán)性和納米硅碳的高效率材料，接下來(lái)通過(guò)密度讓各種演示可以做到300瓦時(shí)每斤，接下來(lái)要解決就是在實(shí)用過(guò)程中的循環(huán)性體現(xiàn)能量密度、膨脹以及自放電的問(wèn)題，還要考慮到底是在圓柱、軟包還是在鋁殼中體現(xiàn)這是需要其他技術(shù)的進(jìn)步，負(fù)極材料和正極材料的優(yōu)化來(lái)實(shí)現(xiàn)，時(shí)間關(guān)系我今天就不詳細(xì)說(shuō)了。作為動(dòng)力電池的應(yīng)用如果我們是三個(gè)瓦時(shí)那按照現(xiàn)在的說(shuō)法還剩240瓦時(shí)，做梯次利用顯然遠(yuǎn)高于任何一種其他電池的能量密度。在考慮發(fā)展高能量密度動(dòng)力電池如何兼顧后期大規(guī)模儲(chǔ)能、梯級(jí)利用也是企業(yè)和研究團(tuán)隊(duì)需要注意的問(wèn)題。國(guó)家層面提高內(nèi)兩密度是各個(gè)國(guó)家都關(guān)注的從300瓦時(shí)每公斤一直提升到500瓦時(shí)每公斤，從企業(yè)量產(chǎn)技術(shù)到研發(fā)技術(shù)300-500技術(shù)上怎么實(shí)現(xiàn)？公認(rèn)路徑是逐漸把一部分用金屬鋰來(lái)替代。我們做過(guò)一些計(jì)算如果把負(fù)極材料用石墨來(lái)做的話不同的正極材料選擇能量密度的確是可以做的比較高一些，這樣的話將來(lái)的度電采購(gòu)成本比較高，這是一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。能量密度提高必然會(huì)問(wèn)現(xiàn)在250瓦時(shí)的我們現(xiàn)在追求300甚至400和500商業(yè)上有沒(méi)有特別行，這是需要考慮的問(wèn)題，怎么解決這個(gè)問(wèn)題？很多團(tuán)隊(duì)都說(shuō)我們要做固態(tài)電池，因?yàn)楝F(xiàn)在液態(tài)里電子帶來(lái)一系列的問(wèn)題。有些含量還在減少，這是很重要的。你看這里面展示的現(xiàn)在換成了金屬模，這個(gè)技術(shù)能否成功這是另外一個(gè)問(wèn)題，很可能商業(yè)上成功含鋰的電池不一定是金屬鋰。從大家的期望上看我沒(méi)有電解液的泄露所以各個(gè)方面理論上都應(yīng)該很長(zhǎng)，所以聽(tīng)起來(lái)是相當(dāng)不錯(cuò)，這樣應(yīng)該是一個(gè)發(fā)展方向所以需要做詳細(xì)的開(kāi)發(fā)。在之前2016年我們寫了一個(gè)在上面發(fā)表，簡(jiǎn)單的把固態(tài)電池考慮介紹了一下，大家可以看一下從細(xì)節(jié)上講時(shí)間關(guān)系我就不展開(kāi)，我們?nèi)绻鲆粋€(gè)固態(tài)電池現(xiàn)在需要解決的問(wèn)題就是說(shuō)從負(fù)極到正極集流體所有的材料需要考慮的問(wèn)題我列出來(lái)，有為了解決這些問(wèn)題很多公司、企業(yè)和研究團(tuán)隊(duì)提出了不同的解決方案，針對(duì)固態(tài)電池的設(shè)計(jì)有不同的解決方案，如果每一個(gè)解決方案實(shí)際上應(yīng)用的只有一個(gè)選擇，但是如何選擇這么多的可能性導(dǎo)致現(xiàn)在看起來(lái)研究的團(tuán)隊(duì)和發(fā)表成果非常多，但是到底哪些技術(shù)能夠更容易商業(yè)化、更容易規(guī)模化量產(chǎn)哪些技術(shù)能解決固態(tài)電池面臨的挑戰(zhàn)這還不是特別的清楚，也是同樣在這篇文章里我們總結(jié)了一下。現(xiàn)在都有哪些固態(tài)電解質(zhì)？主要就是氧化物的電解質(zhì)還有氫化物，薄膜還有就是環(huán)氧乙烷這些體系。按照這種統(tǒng)計(jì)沒(méi)有一種電解質(zhì)能夠滿足現(xiàn)在液態(tài)電解質(zhì)各方面綜合平衡的所以就需要繼續(xù)開(kāi)發(fā)綜合解決界面反映問(wèn)題和安全性問(wèn)題，幾個(gè)方面同時(shí)解決。很多企業(yè)都開(kāi)始關(guān)注和投入開(kāi)展研發(fā)特別是日本企業(yè)，我們?cè)谶@看了一系列的公司都參與了這方面的研發(fā)，并且從90年代開(kāi)始就在做，像豐田公司、都在做，韓國(guó)有LG、三星做的非常多，另外像康寧等等現(xiàn)在也在做這些事情。從技術(shù)路線上主要就是說(shuō)豐田公司在2014年之前用硫化物的電解質(zhì)做出固態(tài)電池展示來(lái)，但是從體積能量密度上沒(méi)辦法做的很薄所以2014年之后改了技術(shù)，主要是重點(diǎn)解決固體電解質(zhì)在溶劑中溶解的問(wèn)題和涂層的問(wèn)題，在他們企業(yè)內(nèi)部來(lái)看是一個(gè)重要技術(shù)進(jìn)步。將來(lái)從大規(guī)模生產(chǎn)很難說(shuō)理解固態(tài)電池會(huì)通過(guò)比較慢的辦法來(lái)實(shí)現(xiàn)，應(yīng)該是充分的考慮現(xiàn)在鋰離子電池高精度生產(chǎn)工藝來(lái)做，所以我個(gè)人認(rèn)為不同形式的涂布工藝是未來(lái)固態(tài)電池主要生產(chǎn)的技術(shù)。這個(gè)電池正極就是磷酸鐵鋰，主要是因?yàn)榫酆衔镫娊赓|(zhì)不耐高電壓充電到3.8V就氧化了，所以適合的正極就是磷酸鐵鋰，作為電動(dòng)汽車做了一些展示，的確是一個(gè)新的技術(shù)，但是從應(yīng)用角度考慮還是希望能量密度再高一些，聚合物能否開(kāi)發(fā)出高電壓這是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)，到目前為止在大規(guī)模電池測(cè)試方面通過(guò)測(cè)試還比較少，還有一種可能性就是全部耐電池很難解決在充放電過(guò)程中帶來(lái)接觸省察的問(wèn)題有沒(méi)有可能加一點(diǎn)點(diǎn)電解液把界面潤(rùn)濕了，東芝公司展示的就是加一點(diǎn)液體，液體含量在4%左右，在這個(gè)例子里面用氧化物做電解質(zhì)，但是這個(gè)電解質(zhì)的厚度只有3微米，再把正負(fù)極材料之間混一些電解質(zhì)粉再加上一點(diǎn)液體這樣液膜相當(dāng)于吸附在表面起到減少界面電阻的作用，這個(gè)技術(shù)展示的是能夠在60度循環(huán)1800次堅(jiān)固高低溫，同時(shí)電解液少到一定程度的時(shí)候原來(lái)的濕性就會(huì)大大下降，但是現(xiàn)在具體而言下降到什么程度還需要大量掩碼，這代表了一種平衡的設(shè)計(jì)考慮，直接做很難也不知道怎么樣量產(chǎn)，我先兼顧一下減少液體含量。
我再簡(jiǎn)單介紹一下我們科學(xué)院，首先是展示一下目前國(guó)內(nèi)做固態(tài)電池的公司企業(yè)和研究團(tuán)隊(duì)的分布。從這張地圖上可以看到現(xiàn)在做固態(tài)電池材料這個(gè)地方我在這展示的不是說(shuō)做基礎(chǔ)研究文章，就是說(shuō)有能力做出軟包電池樣品的公司已經(jīng)很多了，從南到北都有不同的企業(yè)在開(kāi)發(fā)，其中里面的細(xì)節(jié)不再介紹了。在基礎(chǔ)材料能夠提供50微米的樣品，后面還有能夠提供本身的材料，這樣的話從產(chǎn)業(yè)鏈上考慮不存在圓存料上的障礙。從技術(shù)方面就是如何解決電解質(zhì)的量產(chǎn)，怎么樣做出固態(tài)電解質(zhì)含有的正極和負(fù)極。我們?cè)诳茖W(xué)院有一個(gè)先導(dǎo)項(xiàng)目在今年電動(dòng)汽車會(huì)議上介紹過(guò)工作，主要?jiǎng)恿﹄姵胤矫娴难邪l(fā)我不介紹了。我們安排了固態(tài)鋰電池的研發(fā)包括硫化物的團(tuán)隊(duì)以及崔光磊團(tuán)隊(duì)在另一個(gè)會(huì)場(chǎng)有報(bào)告。這里面有24個(gè)負(fù)責(zé)人有400多人的研究團(tuán)隊(duì)正在開(kāi)發(fā)，針對(duì)前面說(shuō)的各種技術(shù)做這件事情，歡迎大家在這方面進(jìn)行技術(shù)的交流，我們也希望這些技術(shù)能夠轉(zhuǎn)移到企業(yè)去促進(jìn)這方面的發(fā)展。
2015年的總結(jié)就是開(kāi)發(fā)了一些技術(shù)包括鋰離子電池以及鋰空氣電池還有固態(tài)電池，現(xiàn)在這些技術(shù)有一些形成了初創(chuàng)公司，有一些跟大的企業(yè)直接參與合作還包括做了動(dòng)力電池的裝備以及建立了國(guó)內(nèi)第一個(gè)互聯(lián)互通的綜合測(cè)試分析平臺(tái)來(lái)做動(dòng)力電池的分析。我今天再簡(jiǎn)單介紹一下固態(tài)電池方面的進(jìn)展，第一個(gè)要解決金屬鋰的問(wèn)題，一個(gè)是在集流體上用多空甚至是三維結(jié)構(gòu)的集流體來(lái)解決金屬鋰的體積變化問(wèn)題。第二個(gè)在金屬鋰表面蓋上新一層的電解質(zhì)，它的區(qū)別就是能夠耐受4.5V的電壓，所以原則上講是可以跟三元材料一起搭配的，這樣的話能量密度會(huì)比較高一些。郭玉國(guó)老師還承擔(dān)了納米重點(diǎn)專項(xiàng)，這里就是要開(kāi)發(fā)高能量密度，納米固態(tài)金屬歡迎大家跟郭老師進(jìn)行技術(shù)的交流。然后是材料，幾個(gè)單位開(kāi)發(fā)了一些幾十公斤級(jí)的材料包括硫化物的材料，這些材料基本上都可以做到幾十公斤級(jí)的生產(chǎn)并且可以做成陶瓷的片以及負(fù)荷膜用在下一個(gè)演示驗(yàn)證上面。往大容量做現(xiàn)在還有一些生產(chǎn)上設(shè)備方面的挑戰(zhàn)和困難，他們還開(kāi)發(fā)了混合工業(yè)電解質(zhì)的電池，有的人也叫固態(tài)電池，主要特點(diǎn)就是既能在市溫下工作也能在高溫下工作，現(xiàn)在是80度循環(huán)做到140以上容量保持率還很高。這個(gè)電池不怕高溫和熱時(shí)空，將來(lái)有電芯可以考慮設(shè)計(jì)出全新的模塊來(lái)解決目前水冷和風(fēng)冷在整個(gè)電池報(bào)上的占比比較高的問(wèn)題。安全性測(cè)試也通過(guò)了一系列測(cè)試，崔老師今天下午會(huì)有一個(gè)報(bào)告，簡(jiǎn)單介紹一下。他是想辦法解決PEO的問(wèn)題，解決的思路就是說(shuō)再聚合物里面用纖維素再加上碳酸質(zhì)再加上鋰離子導(dǎo)體綜合提高材料的電導(dǎo)性達(dá)到平衡。用這樣一個(gè)電池開(kāi)發(fā)了軟包電池目前也接近300Wh每公斤，最近在微信上大家都看得到新能源所做的電池做了6次深海實(shí)驗(yàn)下淺到了11000米沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何問(wèn)題，固態(tài)電池在深海外壓的情況下也能進(jìn)行工作，這一點(diǎn)對(duì)動(dòng)力電池設(shè)計(jì)以及儲(chǔ)能電池設(shè)計(jì)應(yīng)該說(shuō)也是一個(gè)很好的啟發(fā)，所以我們會(huì)繼續(xù)開(kāi)發(fā)這件事情。
電池方面相對(duì)水平稍微低一些，還需要再摸索，他們也是正在往前努力。物理所一直在開(kāi)發(fā)，后來(lái)由于液態(tài)鋰成功我們后來(lái)就轉(zhuǎn)型開(kāi)始做這個(gè)，能量密度提升以后安全問(wèn)題突出，近年來(lái)又開(kāi)始做固態(tài)鋰電池，提高能量密度解決安全性的問(wèn)題。
我在這介紹一個(gè)例子我們希望在固態(tài)電池中怎么樣解決固態(tài)電解質(zhì)和正負(fù)極之間的接觸，所以希望在電池里面原位固態(tài)化的電池采用一種特殊的隔膜叫離子導(dǎo)電涂層隔膜解決傳導(dǎo)和界面穩(wěn)定性的問(wèn)題。剛開(kāi)始是有液體的，這個(gè)我就做了一下展示可以做到310到350中間，870瓦時(shí)到890瓦時(shí)，從指標(biāo)來(lái)看是有希望的，接下來(lái)確實(shí)需要花很大的力氣來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。這個(gè)也是兼容現(xiàn)在所有的設(shè)備，主要是因?yàn)榭紤]到如果我做全新的電池肢體解決方案所有設(shè)備都要顛覆性的話對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)期發(fā)展或者說(shuō)產(chǎn)業(yè)鏈接受程度也是很難的，最好是能夠兼顧現(xiàn)有設(shè)備通過(guò)材料和制造環(huán)節(jié)改變開(kāi)發(fā)新的電池技術(shù)，這是新的考慮。實(shí)驗(yàn)室可以展示出一個(gè)好的循環(huán)性，在高容量的情況下體現(xiàn)的，這方面還再繼續(xù)進(jìn)行。這種電池甚至可以放在水里面進(jìn)行，將來(lái)也許有可能用在可穿戴電子里面，這是智能手環(huán)展示，這是紙的展示，這種固態(tài)的電池有可能將來(lái)在這方面獲得一些應(yīng)用，因?yàn)樗奶攸c(diǎn)就是能量密度特別高?？偨Y(jié)前面提到各種技術(shù)在電池上面，我們現(xiàn)在液態(tài)電池軟包里面含有15%-25%的電解液取決于分裝材料和設(shè)計(jì)，這里現(xiàn)在有些企業(yè)開(kāi)始做一體化的解決方案未來(lái)如果想全面提高安全性直觀理解是說(shuō)要做金屬鋰負(fù)極這樣能量密度很高安全也許很好，中間過(guò)渡看怎么樣從20%的電解液到1%的含量之間會(huì)發(fā)生什么，這樣電池各方面的性能有什么樣的變化這是現(xiàn)在需要研究的，還沒(méi)有哪些企業(yè)能夠研究清楚這些問(wèn)題研發(fā)團(tuán)隊(duì)也在開(kāi)發(fā)中。電工所的老師還在拿液體容量加大，像MIT檢驗(yàn)流程，這種不同的考慮導(dǎo)致這里面還有很多創(chuàng)新的機(jī)會(huì)在鋰電池開(kāi)發(fā)上來(lái)說(shuō)。從應(yīng)用上來(lái)講我們就是希望怎么樣能夠借助液態(tài)鋰電池的優(yōu)點(diǎn)回避安全方面的缺點(diǎn)和能量密度提升的困難，能不能取長(zhǎng)補(bǔ)短做這件事情。從動(dòng)力電池上很可能動(dòng)力電池以及儲(chǔ)能電池開(kāi)發(fā)商我們認(rèn)為首先是固態(tài)鋰離子電池然后是固態(tài)金融鋰電池，最終也許就是到了固態(tài)的負(fù)荷金融鋰電池到了極限，最后感謝各位合作伙伴以及國(guó)內(nèi)中科院12個(gè)單位，還有高等院校以及國(guó)外研究所和企業(yè)，感謝大家的聆聽(tīng)，謝謝。
（本文根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)錄音整理，未經(jīng)本人審核）
