專訪清陶新能源材料研究院院長何泓材：車用固態電池量產需要3-5年

11月19日，清陶（昆山）能源發展有限公司（以下簡稱清陶發展）對外宣布，其建成的全國首條固態鋰離子電池產線已于11月正式投產。

這條總投資達1億元的加工線產能規模為0.1GWh，已經批量加工出了第一批固態電池產品，目前可以日產1萬顆電芯。

為此，就固態電池的研發和使用，中國儲能網記者專訪了清陶發展副總經理、清陶新能源材料研究院院長何泓材。

我國處在國際先進甚至領先水平

中國儲能網：全球來看，日本、韓國、德國、美國和中國都有不少企業在下注固態電池，其中日本產業經濟省出資16億日元，組織車企、電池企業和材料企業聯合研發尤為引人矚目。你要怎么樣評估全球這五個主要國家在固態電池上的發展水平和階段？

何泓材：日本在固體電池方面的研究開始的較早，水平較高，尤其是在硫系固態電解質方面，日本豐田汽車公司（Toyota Motor Corp）近日披露了其全固態電池的框架，并計劃于本世紀20年代初實現商業化。

韓國三大蓄電池廠商LG化學、三星SDI和SK創新同意聯手開發核心電池技術，此外，它們將成立一個規模1000億韓元(約合9000萬美元)的基金，來打造下一代電池產業生態系統。

德國總理默克爾將計劃撥發10億歐元用于支持德國的一家電池加工商，同時也將資助一家電池研發機構，用于開發下一代的固態電池。德國政府的這一舉措是為了減少德國車企對于中日韓電池供應商的依靠。大眾和寶馬公司也在大力發展固體電池，可能從2024或2025年開始批量加工。

美國QuantumScape獲得1億美元投資；位于美國科羅拉多州的汽車和飛機固態電池制造商Solid Power Inc日前獲得2000萬美元融資。

目前國內有多家科研單位多年的研發積累，也已經有多家企在固態電池研發及產業化上布局，例如清陶發展、CATL、珈偉股份、贛鋒鋰業、北京衛藍等公司。

應當說目前各個國家在固態電池的研發水平相差不大，各國也都在加大投入發力推進固態電池產業化的進程。我國無論是研發和產業化進程方面都是處在國際先進甚至領先水平的，就看誰先能夠將固態電池真正量產并實現使用。

中國儲能網：回頭來看，此前不少創業公司對固態電池的加工和使用的預估都過于樂觀，固態電池研發的主要挑戰是什么？

何泓材：固態電池研發和加工的主要挑戰主要在于：高離子導電率固態電解質材料的開發；固體與固體之間的接觸界面高阻抗和穩定性問題；固態電池特需設備的開發等。惟有這些挑戰都能找到處理方案，固態電池才能夠實現量產。不少創業公司可能僅僅在其中一兩點上有自己的處理方案，最終還是沒能實現固態電池的產業化。

氧化物體系固態電解質已量產

中國儲能網：從材料體系來看，固態鋰離子電池與液態鋰離子電池的最大區別在于前者用固態電解質替代了電解液和隔膜。你們的固態電解質是自己處理？性能和成本今朝有哪些水平？從全球來看，哪家企業的固態電解質最為領先？

何泓材：清陶成立了自己的固態電池材料公司，目前已實現氧化物體系固態電解質的批量加工，成本較低。性能達到國際先進水平。蘇州清陶新能源、美國Sakti3在無機陶瓷固態電解質，CATL、豐田、三星在硫化物電解質，國珈星際和法國博洛雷在聚合物電解質等方面發力。

中國儲能網：固態電池走向商業化量產，我們國家在上游材料與國產化裝備上是不是能滿足？

何泓材：近年來我國在上游設備和裝備方面有了長足進步，在固體電池走向商業化量產過程中可以提供強力支持，同時清陶擁有自己的自動化設備設計、加工業務板塊，可依據市場需求提供優質的設備。在材料方面，清陶也已經實現固態電池關鍵材料——固態電解質材料的批量加工，為固態電池量產奠定基礎。

中國儲能網：固態電池將來主要使用市場在哪里？

何泓材： 固態電池設計多元化，處理了安全性問題，可適用于多種使用范疇。例如在目前液態電池使用的消費電子、及新能源車用動力電池范疇可以使用，在目前液態電池所不能使用的范疇也具有巨大的市場空間，比如高安全需求范疇、柔性可穿戴器件等范疇，還有薄膜類固態電池在可植入式和智能醫療設備、無線傳感器等使用范疇還有潛在巨大市場。在清陶的市場規劃中，將優先將固態電池在高安全需求的特種范疇以及柔性可穿戴范疇進行推廣，隨著電池工藝水平的改進，電池一致性的提升，固態電池將逐漸進入新能源車用動力電池范疇。

車用固態電池在進行小試

中國儲能網：你們的小型固態電池今年內將實現量產，主要用于可穿戴、數碼、軍用電源。預計價格將在什么水平？將來成本下降的空間有多大？

何泓材：目前量產固態電池的價格將高于目前液態鋰電池。但將來固態電池的成本具有較大的下降空間，一方面固態電池沒有使用特別昂貴的原材料，目前的價格較高是由于目前的加工規模還相對較小；待今后加工規模提升之后，人力、管理和能源成本都可獲得大幅下降，同時，產品一致性和產品良率也需要借助加工規模提升后得到改進，這都將筆直帶來固態電池成本降低；另一方面，固態電池的高安全性和優異的高溫表現也使得電池PACK成本具有較大的下降空間。

中國儲能網：你們是國內較早布局車用固態電池的企業，那么車用固態電池從試驗室走向小試、中試和量產分別還需要多少時間？為什么？

何泓材： 車用固態電池小試目前已經在進行中，中試樣車動力電池預期還需要2-3年時間，而量產可能還需要3-5年。主要是車用電池對電池一致性有較高要求，需要經過當前量產使用產品積累工藝經驗，提升工藝水平；而且固態電池真正量產上車還需要定型車型的充足前期驗證；清陶此次推出量產固態電池的同時，也在全力推進車用固態電池的開發與產業化。

中國儲能網：固態電池何時可以用在儲能范疇？要怎么樣能達到儲能使用范疇高安全、低成本、長壽命以及回收要求？

何泓材：儲能使用中，要求電池高安全、低成本、長壽命，而固態電池本身具有高安全、長壽命等特點，契合儲能范疇使用的要求，因此固態電池在儲能范疇也具備非常看好的使用前景。同時儲能范疇使用的規模都比較大，對電池一致性要求也很高，因此儲能范疇的使用需要等固態電池加工實現規模化，產品一致性得到分明提高，成本降下來之后，才能夠真正實現儲能范疇的使用。另外由于固態電池高安全、長壽命，將來固態動力電池的梯次利用也將是儲能范疇使用的主要方案。

中國儲能網：固態電池全生命周期要怎么樣管理運維？固態電池退役后該要怎么樣解決？是走梯次利用路線還是筆直回收解決？

何泓材：固態電池全生命周期的管理運維和傳統液態電池基本一致。相比于液態電池，由于不存在電解液泄露、干涸等問題，可具有更長的使用壽命和高安全性，因此固態電池將具有更高的梯次利用價值。當然，詳盡的需要依據退役之前的詳盡狀態，來決定走梯次利用路線還是筆直回收解決。清陶團隊在電池梯次利用和回收解決也都有布局。（本稿件為中國儲能網獨家編寫，轉載需注明來源）

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