中國粉體網(wǎng)訊 科技部高新司2月1日發(fā)布了十四五國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃”氫能技術(shù)”等18個(gè)重點(diǎn)專項(xiàng)2021年度項(xiàng)目申報(bào)指南征求意見的通知（https://service.most.gov.cn/kjjh_tztg_all/20210201/4186.html）。作為十四五的開局之前，作為國家最重要的縱向項(xiàng)目的國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃的指南能很大程度上反應(yīng)國家高層次專家和相關(guān)戰(zhàn)略和政策制定部門對(duì)未來技術(shù)的判斷。
和鋰離子電池相關(guān)的專項(xiàng)一共有三個(gè)，分別為“高端功能與智能材料”重點(diǎn)專項(xiàng)、“新能源汽車”重點(diǎn)專項(xiàng)、“儲(chǔ)能與智能電網(wǎng)技術(shù)”重點(diǎn)專項(xiàng)。
一、指南內(nèi)容
“高端功能與智能材料”重點(diǎn)專項(xiàng)https://service.most.gov.cn/u/cms/static/202102/011759113pgt.pdf
1.3 高能量密度金屬鋰基二次電池及其關(guān)鍵材料（基礎(chǔ)研究）
研究內(nèi)容：針對(duì)新能源汽車、智能電網(wǎng)對(duì)高能量密度、本質(zhì)安全二次電池技術(shù)的廣泛需求，研究金屬鋰基二次電池的基礎(chǔ)科學(xué)問題、關(guān)鍵材料和技術(shù)。設(shè)計(jì)和制備實(shí)用新型金屬鋰基復(fù)合負(fù)極材料以及與之相適配的環(huán)境友好型、低成本高性能固態(tài)電解質(zhì)和高容量正極材料；開展微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與調(diào)控、界面適配性與改性研究，提升電池電化學(xué)性能和穩(wěn)定性；構(gòu)筑高能量密度、高安全的金屬鋰基二次電池。
考核指標(biāo)：提出金屬鋰基二次電池電化學(xué)性能調(diào)控新機(jī)制和新理論；開發(fā)金屬鋰基復(fù)合負(fù)極，比容量≥2000mAh/g；固態(tài)電解質(zhì)膜面電阻≤10Ωcm2，厚度≤20μm，電化學(xué)窗口≥4.8V；正極材料比容量≥200mAh/g，可逆循環(huán) 2500 次后容量保持率≥80%；單體電池能量密度≥350Wh/kg，循環(huán)壽命≥2000 次。
“新能源汽車”重點(diǎn)專項(xiàng)https://service.most.gov.cn/u/cms/static/202102/01175553ni1o.pdf
1.1 全固態(tài)金屬鋰電池技術(shù)（基礎(chǔ)研究）
研究內(nèi)容：全固態(tài)電池中電極（正極、負(fù)極）與固體電解質(zhì)界面穩(wěn)定化與自修復(fù)機(jī)制；微結(jié)構(gòu)固態(tài)復(fù)合正極（含活性材料、電解質(zhì)、電子導(dǎo)電介質(zhì)等）中電子、離子的輸運(yùn)特性；具有導(dǎo)電骨架結(jié)構(gòu)的金屬鋰負(fù)極和固態(tài)電池中界面/結(jié)構(gòu)對(duì)鋰沉積形態(tài)的影響；超薄高離子電導(dǎo)率固體電解質(zhì)層制備技術(shù)及面離子輸運(yùn)均勻性、機(jī)械強(qiáng)度、與正負(fù)極界面兼容性；新型電池結(jié)構(gòu)、干法電極、新型電解質(zhì)層制備方法及封裝方式；電池內(nèi)部溫度/力學(xué)/電化學(xué)場(chǎng)以及失效破壞等實(shí)驗(yàn)表征技術(shù)及固態(tài)電池綜合評(píng)價(jià)方法。
考核指標(biāo)：固態(tài)復(fù)合正極比容量大于 400 mAh/g；復(fù)合金屬鋰負(fù)極比容量大于 1500 mAh/g；固體電解質(zhì)厚度＜15μm，室溫電導(dǎo)率＞1 ms/cm，鋰離子遷移數(shù)＞0.8；全固態(tài)金屬鋰電池：容量＞10 Ah，比能量＞600 Wh/kg，1C 充放電條件循環(huán)壽命＞1000 次。
1.2 高安全、全氣候動(dòng)力電池系統(tǒng)技術(shù)（共性關(guān)鍵技術(shù)）
研究內(nèi)容：研究動(dòng)力電池低溫環(huán)境充放電性能衰減的電化學(xué)機(jī)理，研究加熱方式、加熱策略對(duì)電池安全、電池壽命的影響機(jī)制，研發(fā)動(dòng)力電池系統(tǒng)無損極速加熱新結(jié)構(gòu)、新方法及其加熱安全控制技術(shù)；研究全氣候環(huán)境條件下動(dòng)力電池系統(tǒng)安全充放電方法和控制管理技術(shù)，極端低溫和高溫條件下的耐候性，研發(fā)全氣候電池系統(tǒng)技術(shù)；研究動(dòng)力電池可靠性與車載振動(dòng)、環(huán)境溫度、動(dòng)態(tài)載荷等交變應(yīng)力的耦合關(guān)系及其疲勞損傷規(guī)律，高擠壓強(qiáng)度下的安全性防護(hù)方法，電池系統(tǒng)故障診斷、安全評(píng)估與預(yù)警方法；研究動(dòng)力電池系統(tǒng)熱失控爆炸當(dāng)量估計(jì)方法、熱失控?cái)U(kuò)展路徑及特性、熱失控延緩和阻斷控制機(jī)制；研發(fā)基于以上關(guān)鍵技術(shù)的高安全、全氣候的新結(jié)構(gòu)動(dòng)力電池及動(dòng)力電池系統(tǒng)。
考核指標(biāo)：動(dòng)力電池系統(tǒng)從﹣30℃-0℃升溫時(shí)間≤3min，且能耗占比≤5%；動(dòng)力電系統(tǒng)內(nèi)溫度差異≤5℃（-30℃~0℃）；動(dòng)力電池?zé)o損加熱循環(huán)使用壽命≥300次（環(huán)境溫度-30℃）；電池系統(tǒng)成組效率≥80%；動(dòng)力電池系統(tǒng)中異常電池識(shí)別率≥95%，電池內(nèi)短路故障診斷準(zhǔn)確率≥90%。形成電池系統(tǒng)安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)預(yù)警模型≥3 個(gè)，建立安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系和技術(shù)規(guī)范；電池系統(tǒng)發(fā)生熱擴(kuò)散 90min 內(nèi)不起火不爆炸（電池?zé)崾Э匦盘?hào)發(fā)出后）；電池系統(tǒng) 200kN 擠壓不起火不爆炸；全氣候、高安全動(dòng)力電池系統(tǒng)裝車≥1000 輛（乘用車）或商用車≥100 輛。
“儲(chǔ)能與智能電網(wǎng)技術(shù)”重點(diǎn)專項(xiàng)https://service.most.gov.cn/u/cms/static/202102/01175538e8w9.pdf
1.1 吉瓦時(shí)級(jí)鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)技術(shù)（共性關(guān)鍵技術(shù)類）
研究內(nèi)容：針對(duì)高比例可再生能源并網(wǎng)消納及電力供應(yīng)峰谷差加劇問題，研究適用于吉瓦時(shí)級(jí)應(yīng)用的新型鋰離子電池規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)，具體包括：研究低鋰離子消耗、高能量效率的電化學(xué)體系，開發(fā)寬溫區(qū)、超長壽命、高能量轉(zhuǎn)換效率、低成本新型鋰離子儲(chǔ)能電池；高電壓電池系統(tǒng)集成技術(shù)；系統(tǒng)級(jí)消防安全及高效液冷熱管理與消防耦合的技術(shù)；吉瓦時(shí)級(jí)鋰電儲(chǔ)能系統(tǒng)集成技術(shù)及智能管理系統(tǒng)。
考核指標(biāo)：鋰離子電池循環(huán)壽命≥15000次（0.5倍額定充電功率/0.5倍額定放電功率，25℃，100%放電深度（DOD）），支持兩小時(shí)以上儲(chǔ)能，電池系統(tǒng)電壓≥1500伏，系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換效率≥90%（含運(yùn)行功耗），額定功率≥1倍充放電額定功率，1分鐘持續(xù)峰值功率≥2倍充放電額定功率，預(yù)期服役壽命≥25年，系統(tǒng)應(yīng)用規(guī)�！�1吉瓦時(shí)，等效度電成本≤0.1元/千瓦時(shí)。
1.2 兆瓦時(shí)級(jí)本質(zhì)安全固態(tài)鋰離子儲(chǔ)能電池技術(shù)（共性關(guān)鍵技術(shù)類）
研究內(nèi)容：針對(duì)包括可再生能源接入等各類中長時(shí)間尺度的儲(chǔ)能需求，研究具有高安全長壽命的固態(tài)鋰離子儲(chǔ)能電池技術(shù)，具體包括開發(fā)全壽命周期具有低電阻和高穩(wěn)定性的固態(tài)電解質(zhì)膜與電極材料；本質(zhì)安全、長壽命、低內(nèi)阻的界面與電極結(jié)構(gòu)及儲(chǔ)能型固態(tài)鋰離子電池電芯開發(fā)；適應(yīng)全氣侯域應(yīng)用、具有高成組效率、高可靠性的模組、系統(tǒng)和儲(chǔ)能電站設(shè)計(jì)；固態(tài)儲(chǔ)能鋰離子電池的失效分析、在線檢測(cè)、狀態(tài)預(yù)測(cè)和預(yù)警以及熱失控行為研究。
考核指標(biāo)：揭示離子在復(fù)合固態(tài)體系中的高速傳輸機(jī)制，了解固態(tài)電池的熱失控、結(jié)構(gòu)演化與壽命衰減行為，突破儲(chǔ)能型固態(tài)電池的關(guān)鍵材料、電芯設(shè)計(jì)與系統(tǒng)設(shè)計(jì)，濫用下系統(tǒng)不發(fā)生熱失控。電池單體循環(huán)壽命≥15000次，單體成本≤0.35元/瓦時(shí)；研制10兆瓦時(shí)級(jí)固態(tài)儲(chǔ)能鋰離子電池系統(tǒng)，系統(tǒng)循環(huán)性≥12000次，環(huán)境適應(yīng)溫度-40℃至60℃，支持2小時(shí)以上儲(chǔ)能，同時(shí)支持 5C倍率放電，響應(yīng)速度≤200毫秒，綜合能量效率≥90%，等效度電成本≤0.2元/千瓦時(shí)。
1.3 金屬硫基儲(chǔ)能電池（基礎(chǔ)研究類）
研究內(nèi)容：針對(duì)中短時(shí)長大規(guī)模儲(chǔ)能發(fā)展對(duì)于降低成本、減少資源依賴的需求，研究基于鋰/鈉等金屬負(fù)極和含硫正極的本質(zhì)安全、低成本和長壽命金屬硫基儲(chǔ)能電池。具體包括：高比容量、高面容量金屬或合金負(fù)極、含硫正極、本質(zhì)安全電解液或固態(tài)電解質(zhì)、多功能隔膜與粘結(jié)劑等關(guān)鍵材料的設(shè)計(jì)與低成本規(guī)�；苽浼夹g(shù)；力、電、熱耦合條件下金屬硫基儲(chǔ)能電池界面反應(yīng)熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、穩(wěn)定性行為研究；電池電芯、模組、系統(tǒng)的模擬仿真、原位與非原位表征以及失效機(jī)制分析；長壽命電池的電芯、模組、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、研制、智能管理控制、環(huán)境適應(yīng)性和安全性的評(píng)測(cè)和改進(jìn)技術(shù)。
考核指標(biāo)：金屬硫基儲(chǔ)能電池單體在充放電倍率≥0.5C和放電深度80%DOD條件下循環(huán)壽命≥15000次；研制出100千瓦時(shí)級(jí)金屬硫基儲(chǔ)能電池系統(tǒng)，系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換效率≥80%，循環(huán)壽命≥12000次，-20℃工作環(huán)境下放電容量保持率≥80%，月自放電≤1.0%，系統(tǒng)成本≤0.6元/瓦時(shí)，安全性達(dá)到儲(chǔ)能國標(biāo)要求。
二、未來趨勢(shì)判斷及小結(jié)
看完指南，首先想到了前不久陳立泉老師在電動(dòng)汽車百人會(huì)上說的一句話可以總結(jié)未來電池的發(fā)展趨勢(shì)：“固態(tài)電池大干快上，引領(lǐng)電動(dòng)中國”。
1、固態(tài)電池：大干快上。政治上固態(tài)電池成為未來的必然趨勢(shì)，而且到來的時(shí)間可能比預(yù)期的時(shí)間更快，包括動(dòng)力和儲(chǔ)能。
2、高能量密度固態(tài)電池都是定義為基礎(chǔ)研究（據(jù)不可靠消息，基礎(chǔ)研究是允許失敗的圖片（必須打個(gè)表情）），一個(gè)是350Wh/kg、2000周循環(huán)壽命：正極200mAh/g、負(fù)極2000mAh/g；另一個(gè)是600Wh/kg、1000周循環(huán)壽命：正極400mAh/g、負(fù)極1500mAh/g。這個(gè)比較怪異，難道不是正極200負(fù)極1500組合、正極400負(fù)極2000的組合嗎。600的指標(biāo)真是高，希望能完成，1000周的壽命已經(jīng)可以用了。
3、儲(chǔ)能電池：15000次的壽命真的不低，如果按現(xiàn)有電池體系全充放而言，難度還是比較大的。金屬硫基儲(chǔ)能電池是指的什么？鈉硫電池？鋰硫電池？一直以為磷酸鐵鋰電池不是挺好的嘛。
4、高安全、全氣候動(dòng)力電池：這個(gè)題目很好，安全不必多言，億緯的劉金成博士之前講的“安全應(yīng)是電池的自然屬性”，這點(diǎn)我還是比較認(rèn)同的；全氣候，尤其是電池的低溫性能應(yīng)該是終端用戶最為關(guān)切的，今年的1月8日，工信部辛國斌副部長也曾召開電動(dòng)汽車低溫使用問題研討會(huì)，詳細(xì)包括項(xiàng)目支持、標(biāo)準(zhǔn)修訂等都會(huì)關(guān)注電池的低溫或者說全氣候使用問題。
固態(tài)電池作為下一代可再充電池技術(shù)的核心，將帶來固態(tài)電解質(zhì)、電池正負(fù)極材料體系的一場(chǎng)全面變革，各大電池，整車企業(yè)紛紛布局，力求搶占市場(chǎng)先機(jī)。
當(dāng)前固態(tài)電池技術(shù)處于什么階段？產(chǎn)業(yè)鏈涉及到哪些領(lǐng)域？商用市場(chǎng)已達(dá)到怎樣的程度？這些問題一直受到業(yè)內(nèi)人士的關(guān)注。
第二屆高比能固態(tài)電池關(guān)鍵材料技術(shù)大會(huì)將于2021年3月11-12日在湖南長沙舉辦。歡迎致力于開發(fā)固態(tài)電池技術(shù)的企業(yè)負(fù)責(zé)人出席，開展產(chǎn)、學(xué)、研合作，共同推動(dòng)行業(yè)發(fā)展。
識(shí)別二維碼了解更多會(huì)議信息
會(huì)務(wù)組
聯(lián)系人：孔德宇
電話：13661293507（同微信）
Email:1760047578@qq.com
