中國粉體網(wǎng)訊 2024年是固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個重要節(jié)點，開啟量產(chǎn)裝車元年，固態(tài)電池市場駛?cè)肟燔嚨�，產(chǎn)業(yè)鏈配套的材料、裝備、儀器等也將迎來巨大的市場機遇。為深入交流探討當前固態(tài)電池技術(shù)、成本、產(chǎn)業(yè)化等發(fā)展現(xiàn)狀，2024年9月5日-6日，由中國粉體網(wǎng)主辦的第六屆高比能固態(tài)電池關(guān)鍵材料技術(shù)大會在江蘇常州隆重召開。會議期間，我們邀請到了業(yè)內(nèi)專家、學者、優(yōu)秀企業(yè)家代表做客對話欄目，進行訪談交流。本期為您分享的是中國粉體網(wǎng)對長沙礦冶研究院有限責任公司固態(tài)電池技術(shù)項目負責人鞠博偉的專訪。
鞠博偉，長沙礦冶研究院有限責任公司固態(tài)電池項目負責人，高級工程師，湖南省固態(tài)電池技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)盟秘書長，PMP項目經(jīng)理。曾就職于寧德時代科技股份有限公司，期間負責寶馬電動車用鋰離子電池項目的研發(fā)與試產(chǎn)工作。目前主要研究領(lǐng)域為固態(tài)電池材料及器件的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化。近年來，主持了包括湖南省自然科學基金、中國五礦科創(chuàng)基金等多個省部級重點項目。發(fā)表SCI文章10余篇，授權(quán)專利15項。在固態(tài)電池及固態(tài)電解質(zhì)材料的工程化方面具有豐富的理論與實踐經(jīng)驗。作為長沙礦冶研究院的固態(tài)電池項目負責人，依托中國五礦及長沙礦冶院的優(yōu)秀平臺，已攻克固態(tài)電池關(guān)鍵材料固態(tài)電解質(zhì)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化過程中的多項問題，并主導建成了可年產(chǎn)15噸氧化物固態(tài)電解質(zhì)材料的中試生產(chǎn)線。截至目前，產(chǎn)品已進入，包括寧德時代、比亞迪、合肥國軒、北京衛(wèi)藍、蘇州清陶等在內(nèi)的50余家企業(yè)測試，形成累計銷售量達噸級以上。
中國粉體網(wǎng)：請問您在固態(tài)電池材料研發(fā)方面有哪些具體的成果和進展？
鞠總：我們團隊從2018年就開始進行固態(tài)電池關(guān)鍵材料的研發(fā)工作，經(jīng)過幾年的研發(fā)我們做了幾個產(chǎn)品，比如鋰鑭鋯氧、LATP（磷酸鈦鋁鋰）、硫化物體系的鋰磷硫氯，以及鹵化物體系的電解質(zhì)。
從18年開始到現(xiàn)在，我們建成了一條年產(chǎn)15噸磷酸鈦鋁鋰與鋰鑭鋯氧粉體的生產(chǎn)線。我們已經(jīng)克服了磷酸鈦鋁鋰及鋰鑭鋯氧在生產(chǎn)過程中工程化的問題。目前成熟產(chǎn)品已經(jīng)批量化、噸級的供貨給頭部的企業(yè)。同時我們也承擔了五礦集團和湖南省內(nèi)的一些關(guān)鍵攻關(guān)項目。團隊目前承擔中國五礦集團以及湖南省的科研經(jīng)費6000萬以上，能夠強力的支撐我們產(chǎn)品的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化工作。
中國粉體網(wǎng)：請問固態(tài)電池目前在能量密度和成本等方面的現(xiàn)狀如何？
鞠總：當前半固態(tài)電池已有公司的產(chǎn)品開始小批量出貨。根據(jù)相關(guān)頭部公司發(fā)布的信息來看，半固態(tài)電芯能量密度可以達到360-400Wh/kg，與液態(tài)電池相比能量密度具有一定的優(yōu)勢。首先，半固態(tài)電池由于使用了固態(tài)電解質(zhì)（當前成本高，未來有較大降本空間），在BOM成本上則會有一些劣勢；其次，半固態(tài)電池在個別關(guān)鍵工藝制程上面會有良率偏低的問題，導致整個電芯成本增加。目前半固態(tài)電池成本在0.7-1.0元/Wh范圍，跟液態(tài)電池相比在成本上還是有一定的劣勢。但我相信隨著固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及上下游各方的配合，會逐漸把成本降到跟液態(tài)電池相持平的一個狀態(tài)。半固態(tài)電池可能在未來的兩到三年迎來一個較大的出貨期。
中國粉體網(wǎng)：請問長沙礦冶研究院在電解質(zhì)材料研發(fā)方面有哪些創(chuàng)新點？
鞠總：合成磷酸鈦鋁鋰及鋰鑭鋯氧材料，傳統(tǒng)的固相法工藝存在物相純度低、能耗大、BOM成本高等問題，我們選擇了液相的工藝方式解決上述問題。首先，在純固相的反應過程中傳熱和傳質(zhì)不會很充分，而液相反應可以達到分子級別的充分混合，提高反應效率，進而得到較高純度的材料。其次，液相法不需要高溫煅燒，能耗上會有較大的優(yōu)勢。最后，液相法在原材料種類的選擇上空間更大。
另外，我們解決了產(chǎn)品團聚問題，在材料表面添加了一些特殊的分散劑，可保持最終的粉體材料不發(fā)生團聚效應，提高固態(tài)電解質(zhì)材料在使用時的分散性。同時，經(jīng)過驗證添加劑對整個電池的性能沒有什么副作用。
中國粉體網(wǎng)：長沙礦冶研究院未來在固態(tài)電池材料研發(fā)方面的規(guī)劃和戰(zhàn)略是什么？
鞠總：固態(tài)電池是行業(yè)內(nèi)各個優(yōu)勢集團和頭部企業(yè)必爭的戰(zhàn)略高地。長沙礦冶研究院將會落實中國五礦集團在新能源產(chǎn)業(yè)方面的發(fā)展戰(zhàn)略，在固態(tài)電池領(lǐng)域持續(xù)大量的投入研發(fā)。我們將聚焦于固態(tài)電池的關(guān)鍵材料研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化上，氧化物、硫化物以及鹵化物這三個技術(shù)路線上都會持續(xù)的投入，我們將根據(jù)市場的發(fā)展成熟度布局短、中、長期三個方向。比如說短期的，現(xiàn)在我們的氧化物已經(jīng)達到了年產(chǎn)15-30噸的水平，那我們在明年會把它擴大到300-500噸以適應市場發(fā)展的需要。同時我們在硫化物的研發(fā)上面到年底將會達到公斤級的水平，到明年我們將會把它放大到百公斤級水平，并把成本也降低下來。同時，在鹵化物方向上正在積極跟進開發(fā)。
（中國粉體網(wǎng)采訪、編輯/留白）
