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固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化需循序漸進(jìn)

2024-12-14 00:10  來源:證券日報(bào) 

    龔夢澤

    作為下一代電池技術(shù)競爭的關(guān)鍵制高點(diǎn),全固態(tài)電池相較液態(tài)電池具備顛覆性的技術(shù)潛力。我國相關(guān)產(chǎn)業(yè)是否能夠順利闖過固態(tài)電池技術(shù)和量產(chǎn)關(guān)口,是穩(wěn)固汽車強(qiáng)國、全球領(lǐng)先地位的關(guān)鍵一戰(zhàn)。

    目前,全固態(tài)電池發(fā)展受阻的根本原因是對復(fù)雜體系的動(dòng)態(tài)演化過程認(rèn)識有限,缺少有效的電化學(xué)與力學(xué)行為的表征與調(diào)控手段??傮w來說,美國在基礎(chǔ)研究方面領(lǐng)先;日本、韓國研發(fā)起步早,在關(guān)鍵材料上積累了大量的基礎(chǔ)、核心專利;我國則勝在是電池生產(chǎn)的第一大國,產(chǎn)業(yè)鏈完備,落地場景廣闊。

    中國電池研發(fā)的優(yōu)勢,更多在于產(chǎn)業(yè)而非基礎(chǔ)科學(xué)。在技術(shù)研發(fā)應(yīng)用過程中,基礎(chǔ)科學(xué)占有智力優(yōu)勢,而產(chǎn)業(yè)占有財(cái)力優(yōu)勢。對此,筆者認(rèn)為,如果想要在比拼中拿到好名次,揚(yáng)長補(bǔ)短、循序漸進(jìn)就是聰明且高效的打法。建議從提升基礎(chǔ)研究、放大生產(chǎn)驗(yàn)證、借助人工智能三方面,搶先握住全固態(tài)電池之匙。

    第一,扎實(shí)提升基礎(chǔ)研究水平,遵循“慢就是快”原則。理論研究欲速則不達(dá),堅(jiān)信循序漸進(jìn)就是最快的速度,先重點(diǎn)解決電解質(zhì)問題,再逐個(gè)攻克負(fù)極和正極難題。前期固態(tài)電池能量密度可能沒有想象中高,但是可以提高電池安全性、簡化熱管理,最終目標(biāo)是在2030年實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化。

    第二,放大生產(chǎn)驗(yàn)證,堅(jiān)信“下苦功得真功”。在解決全固態(tài)電池基礎(chǔ)理論后,便需要以推行放大生產(chǎn)驗(yàn)證為目標(biāo)進(jìn)行攻關(guān)。生產(chǎn)驗(yàn)證過程中,研發(fā)人員的創(chuàng)造性、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的先進(jìn)性、研究范式的全面性,都可能影響實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)突破的時(shí)間,但科學(xué)驗(yàn)證階段最難攻堅(jiān)。相比電池業(yè)大多數(shù)公司只是投入數(shù)十名工程師,只為維持對前沿技術(shù)的感知,方便日后通過模仿快速跟進(jìn)而言,需要行業(yè)“扛鼎者”敢于探索,勇于付出,逐步解決電解質(zhì),復(fù)合負(fù)極、復(fù)合正極等技術(shù)難題。

    第三,借助人工智能,改變材料研發(fā)范式。高比能量全固態(tài)電池開發(fā)難度是非常大的。單靠傳統(tǒng)試錯(cuò)型篩選方法,會(huì)耗費(fèi)大量的人工?,F(xiàn)在通過人工智能和高通量運(yùn)算,可實(shí)現(xiàn)全過程的自動(dòng)材料設(shè)計(jì),包括自動(dòng)化的實(shí)驗(yàn)、表征、仿真、制備,實(shí)現(xiàn)全流程智能化,可以大幅縮短研發(fā)周期,打造新型電池“最佳配方”??梢哉f,全固態(tài)電池研發(fā)周期長短將與何時(shí)引入人工智能,以及能否得當(dāng)使用息息相關(guān)。

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