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网易汽车9月18日报道 由中国汽车技术研究中心有限公司、中国汽车工程学会、中国汽车工业协会、中国汽车报社联合主办的第二十二届中国汽车产业发展(泰达)国际论坛于9月17日至20日在天津市滨海新区举办,本届论坛以“智绿筑基·生态蓄势·共创共赢”为主题。9月18日,在“新技术生态专场:下一代电池重塑产业生态”上,中国汽车技术研究中心有限公司首席专家刘仕强发表题为“新一代动力电池测评技术发展与挑战”的演讲。
刘仕强介绍,我国固态电池产业已初步完成从0到1的技术突破,但原有液态电池测评体系已无法适配新技术特征,构建覆盖材料、电芯、模组、电池系统的全链条固态电池测评体系成为当务之急。
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一、固态电池产业化提速,标准体系同步完善
过去15—16年,我国动力电池形成两条典型技术路线:磷酸铁锂高性价比路线能量密度从2015年前后的100Wh/kg提升至200Wh/kg,实现性能翻倍;三元高能量密度路线从611体系走向811体系,未来将依托固态电池支撑长续航与高端应用。自2023年起,国内全面启动硫化物、氯化物、氧化物、聚合物等多技术路线布局,经过3—4年集中攻坚,固态电池在材料研发、生产工艺等核心领域达到国际同步水平,大电芯生产制造、系统集成验证等产业化环节走在世界前列。
今年8月,国标GB/T 48093.1—2026正式发布,明确车用固态电池的官方定义与判定方法:可挥发组分占比需低于0.5%。测试显示,传统液态电池该占比普遍在10%—12%以上,而量产及研发阶段的固态电池均可稳定控制在0.5%以下。
二、测评难点:压力、温度与安全
固态电池无电解液浸润,锂离子传输转为界面点接触模式,性能高度依赖界面稳定性;高压等压成型工艺会放大微小缺陷,锂枝晶沿电解质裂纹持续生长,可造成性能断崖式衰减。测评层面,电池单体需承受数吨约束力,常规400×100mm规格电芯的测试夹具自重达五六十公斤,需双人协作操作;工作温度普遍需35℃—45℃,部分产品需稳定在50℃—60℃。
安全层面,固态电池失效速度快、存在瞬时燃爆风险,硫化物体系失效后会析出微量硫化氢。刘仕强指出,目前固态电池仍处研发迭代阶段,各项性能特征仅作研究参考,不能简单与液态电池做优劣对比。
三、全链条测评体系加速“中国标准”走向全球
刘仕强团队联合中科院物理所、宁德时代、比亚迪及各大高校,搭建覆盖材料、电芯、模组、电池系统的全链条测评体系,形成分层分级测试方案:材料层面重点排查正负极、电解质间的界面副反应;单体层面形成温度、倍率、压力三维耦合测评;安全层面重点研究失控产气特性;模组与系统层面建立高温、高压、产气特殊工况的可靠性验证体系。
目前,我国已形成19项固态电池国家标准,其中12项正在研制、4项已获批发布。今年7月,由我国牵头的IEC固态电池国际标准提案正式通过;8月,中方在法国举办的ISM国际会议上提交多项电池系统国际标准提案,持续推动中国技术、中国标准走向全球。
刘仕强坦言,固态电池产业化仍有材料、工艺、成本难题待解:实验室手工半自动化制备1—2Ah样品电芯,成品率仅70%—80%,距离规模化商用还有较长的迭代之路。
