欧阳明高：全固态电池研发现状（含PPT）

欧阳明高：全固态电池研发现状（含PPT）

全固态电池作为下一代电池技术的重要发展方向，其研发进展和产业化前景备受关注。本文将从全球研发背景、中国发展需求以及面临的挑战与协同创新等方面，全面解析全固态电池的研发现状。

全球全固态电池的研发背景

全固态电池的研发可以追溯到上世纪70年代，当时国内外科学家在固态电解质领域开展了大量基础研究工作。早期研究主要集中在氮化锂、氧化物、硫化物等固态电解质材料。其中，氮化锂因稳定性较差而被放弃，初期硫化物性能也不理想，直到2011年东京工业大学Kanno教授发明的新一代硫化物固态电解质才取得突破性进展，离子电导率最高达到32mS/cm。

这一突破引发了全球全固态电池研发热潮。从2012年丰田试制全固态电池开始，全球相关论文数量从300多篇激增至3000多篇，增长了十倍。目前，全固态电池已被列入中国、美国、欧盟、日韩等主要国家的发展战略，成为下一代电池技术竞争的关键制高点。

中国全固态电池的发展需求

中国作为目前电池产业的领先国家，是否需要发展全固态电池？答案是肯定的。虽然液态锂离子电池在过去十年取得了巨大成就，但电池行业也面临产能过剩、技术内卷等问题。同时，电动车市场占有率仅30%就引发全球关注，说明市场份额并不需要达到50%，1%的突破就可能产生重要影响。

全固态电池具有高安全性、高能量密度、高功率特性、宽温度适应性以及材料选择范围广等优势。例如，硫化物固态电解质的热稳定性可保持到300°C，远高于液态电解质的100°C；全固态电池的离子传导采用跳跃模式，充电速度更快且不易析锂；在低温环境下，全固态电池的性能也更稳定。

全固态电池难题与协同创新

全固态电池产业化面临一系列科学难题，包括材料界面、工艺、产业链、设备等方面的挑战。例如，硫化物电解质化学稳定性差，批量生产难度大；硅碳负极存在体积膨胀问题；固-固界面接触和体积变化等问题也需要通过材料创新来解决。

为应对这些挑战，中国产学研合作促进会建立了“中国全固态电池产学研协同创新平台”，旨在通过政策研究、公众宣传、资金筹措、成果转化、基础研发、产业协作等多方面工作，推动全固态电池技术的突破和产业化进程。

展望

人工智能正在改变材料研发范式，将大幅加速全固态电池的研发速度。预计到2030年左右，全固态电池产业化突破的可能性极大。中国电池产业需要在低成本电池和高比能电池两个方向上同时发力，以保持全球领先地位。