高性能20Ah车载硫化物全固态电池中试线落地中国科学院青岛能源所

IT之家 1 月 4 日消息，大家日常听到的“固态电池”主要以半固体电池为主，全固态电池仍处在实验阶段。

中国科学院宣布，高性能 20Ah 车载硫化物全固态电池中试线在崂山区巨峰光学医疗器械产业园落地并试运行。该中试线依托青岛中科源本新能源有限公司建设，可月产 20Ah 电池 10 片。

IT之家查询获悉，青岛中科源本新能源有限公司由中国科学院青岛生物能源与过程研究所研究员武建飞于 2023 年底创立，可实现从材料制备到电池组装的全链条高效率生产。

据介绍，该中试线包括硫化物固体电解质和硫化物全固态软包电池两条生产线，可实现从材料制备到电池组装的全链条高效率生产，进一步优化电池性能，解决硫化物全固态电池规模化生产的技术、工程问题，为后续产业化生产打下坚实基础，为电池产业的转型升级提供有力支撑。

按照规划，该产线预计到 2026 年年底，可下线 100Ah 电芯，生产线规模扩大至 2GWh。该项目届时将建成稳定的上下游合作关系，推动固态电池材料技术初步成熟，全固态电池上车验证。

武建飞团队早在 2016 年就开始带领团队深耕硫化物全固态电池领域的基础科学问题和电池规模化制备技术，近年来在硫化物全固态电池关键材料和核心技术方面取得一系列突破。

经过多年艰苦卓绝的探索，该团队自主创新了多项关键材料，包括高稳定性、高容量正极材料，纳米级高离子电导率、高空气稳定性的硫化物电解质，抑制电极龟裂及长寿命的负极材料等。

据介绍，其自主研发的硫化物固体电解质室温离子电导率高达 1~12 毫西门子每厘米，可与有机电解液相媲美，并实现了放量至十公斤级稳定批量化生产，离子电导率可达到与实验室同等水平。

此外，该团队还实现了大型软包固态电池连续化湿法涂布工艺的重大突破，通过自主开发大型叠片技术打通了叠层软包电池的制备工艺难关，解决了固态电池电化学震荡的机理性难题，成功开发出 20 安时硫化物全固态软包电池。

为了推进技术产业化，青岛能源所授权许可相关团队自主创业，青岛中科源本新能源有限公司由此而来。该公司目前已建成公斤级硫化物固体电解质生产及硫化物全固态软包电池连续生产的实验室小试线，完成了天使轮融资，并牵头建设了刚刚投产的全固态硫化物电池中试产线。

目前武建飞团队正积极布局 100 兆瓦时中试线，预计 2025 年下半年完成。力争到 2026 年底，率先实现硫化物全固态电池批量化生产并投放市场。

武建飞介绍称，硫化物全固态电池以稳定的固体电解质替代了有机电解液，从而避免了液态电池在撞击、高温等情况下燃烧爆炸的风险，可极大提升电池安全性能。同时，硫化物全固态电池导电率极高，这决定了应用该类电池的设备可获得较快的充电速度。

以新能源汽车为例，据预估，应用了硫化物全固态电池的新能源汽车有望在 6 到 10 分钟内完成充电，实现“超级快充”。此外，硫化物全固态电池搭配硫化锂正极能量密度可达 600Wh/kg，这意味着可实现长续航里程；工作温区宽，高温稳定不分解、低温至零下 40℃的情况下仍可进行充电。

硫化物全固态电池凭借高能量密度、快速充放电、低温性能好以及高安全性、长寿命等优点，有望解决传统电池易燃易爆、低温掉电、寿命有限、续航里程短、充电慢等一系列的问题，在新能源汽车等领域备受关注，被认为是车载电池的最佳选择。

武建飞表示，中试线使用的第一代正极为高镍三元正极，软包电池单体循环 4000 次，容量保持 80% 以上，处于国际国内领先水平，初步解决了全固态电池的寿命问题。

他还透露，第二代正极将使用改性硫化锂正极，该正极已实验室开发验证完毕，能量密度超过 600 瓦时每千克，是目前商业化锂离子电池能量密度的 2 倍以上；常温下循环 6200 次后仍保持初始容量的 84.4%。

此工作已获得国际著名专业期刊 SMALL 杂志报道，目前正在中试产线上进行初步验证，预计一两年内可实现量产。

据称，第三代正极计划使用硫正极，将电池能量密度进一步提升到 800Wh/kg。

中国科学院指出，硫化物全固态电池工作通过了由中国化工学会组织，中科院院士陈军主持的科技成果评价会，评价结果为整体达到国际先进水平，部分技术国际领先。

相信大多数用户或多或少都听说过固态电池，这是一种与液态电池相对的电池形态，可利用固态电解质取代传统液态电解质以提升锂离子电池安全性、稳定性和循环寿命。

目前，行业里对固态电池按其电解质不同，大致分为三个发展方向 —— 氧化物、聚合物和硫化物。其中，以硫化物为电解质的全固态电池，被看作一项位于世界前沿的颠覆性技术。

从国内来看，宁德时代、中汽创智、蜂巢能源、国联动力等公司也已经陆续开展了硫化物全固态电池的研究，目前均处于实验研发阶段