
2024固態電池產業生態圈企業家峰會現場
電池百人會-電池網6月28日訊(常青 林音 江蘇蘇州 圖文直播)6月28日,固態電池行業盛會——2024固態電池產業生態圈企業家峰會在蘇州相城舉行。本屆論壇由中關村新型電池技術創新聯盟、電池百人會、蘇州市新時代工商管理企業家聯合會新能源專委會主辦,本次盛會匯聚全球產學研金用等各界力量,圍繞“新技術 新賽道 新力量”這一主題掀起頭腦風暴,共同探討固態電池技術的最新進展、面臨的挑戰、解決方案及未來的發展趨勢,推動其商業化進程,搭建起深度溝通、合作的橋梁和紐帶。

湖南中科星城石墨有限公司研究院院長兼副總經理王志勇
28日下午,湖南中科星城石墨有限公司研究院院長兼副總經理王志勇在論壇上做了題為《固態電池與新型負極材料》的主題演講,分享了固態電池負極材料、硅負極研究進展、新型負極研究進展等,電池網摘選了其部分精彩觀點,以饗讀者:
“當下傳統鋰電體系能量密度抵達瓶頸,固態電池成為新技術方向。”本次論壇,王志勇首先分享了全球固態電池市場的規模展望。
國際能源署預測,預計在2025-2030年間,高能量密度固態電池技術將實現商業化。
EVTank預測分析,預計到2030年,全球固態電池出貨量將達到614.1GWh,整體鋰電池中的滲透率將達到10%,市場規模將達到2500億元。
據了解,2022年以來,國內企業以半固態方案作為過渡的中間路線,率先實現半固態電池裝車應用,同時加速向全固態電池轉化。
不過,全固態電池研究目前仍處在早期研發階段,量產及商業化預計將會在2030年前后實現。
“高電導率、高界面穩定性、高材料穩定性是選擇全固態電池材料的三個核心指標,現階段材料層面仍存在結構穩定性差、體積膨脹大、接觸界面過小、界面接觸失效、鋰枝晶生長等科學問題,仍需尋求材料層面的性能突破。”王志勇強調。
電池網現場獲悉,固態電池負極材料主要材料為碳材料、硅材料、金屬鋰。碳材料主要包括石墨、硬碳、軟碳等;硅材料主要包括硅碳、硅氧等;金屬鋰則主要就為金屬鋰。其中,硅碳負極對外凈體積變化更小,在工作過程中對電池產生更小的應力作用,保持界面穩定。
據王志勇介紹,中科星城在硅基負極領域已研發布局多代產品。其中二代硅氧、一代硅碳已量產;二代硅碳已進入中試階段,預計明年進入量產階段;同時,三代硅碳也已進入小試階段。
負極材料與固態電解質的固固界面穩定性決定固態電池的循環穩定性。王志勇表示,“中科星城目前主要聚焦于二代硅碳負極,其優勢主要為低體積膨脹,低界面壓力,良好的界面穩定性。”
此外,由于固態電池需要體相離子擴散更好的負極材料,來彌補常溫下固態電解質離子導電率較低的不足。中科星城自主研發多孔碳基底,通過調整多孔碳基底結構、硅沉積量、體相和界面的離子與電子導電性,優化硅碳負極體相離子擴散動力學性能,使硅碳負極適用于固態電池體系。
值得注意的是,針對新型負極材料,中科星城持續探索鋰和鈉的儲存方式,將金屬離子以金屬微晶團簇的形式儲存在突破性結構基體中,能夠有效緩解純金屬負極的體積膨脹、粉化、形成金屬枝晶的問題。且中科星城鈉微晶負極在目前鈉電扣電體系下容量為500mAh/g,首效90%,幾乎無膨脹。
論壇上,王志勇介紹,中科星城為中科電氣(300035)子公司,成立于2001年,2002年便進入比亞迪等國內一線電池廠供應商名單,2017年并入中科電氣體系,是專業從事鋰電池負極材料研發與生產的高新技術企業。
“中科星城已在國內布局七大鋰電負極生產基地,規劃負極材料產能58萬噸。”此外,王志勇表示,為積極融入全球新能源鋰電產業鏈,公司還規劃在摩洛哥建設10萬噸鋰電負極生產基地。
“中科星城目前出貨95%以上集中在動力市場,具有行業領先優勢。”
(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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