固态电池专家交流

2025年12月23日01:42 关键词 固态电池能量密度循环寿命安全测试电解质膜热失控政策热箱测试条件良率硫化锂表面改性电解质燃烧失控热安全性毒气释放供应链自动化程度界面问题电池厂 全文摘要 当前电动汽车电池技术发展面临多重挑战，尤其在中期审查中，企业遇到电池安全性和性能测试难题。尽管市场上对电池性能，如能量密度和循环寿命有高期望，但实现这些标准的技术难题依然巨大。安全性问题，特别是电解质膜的制备，被视为影响电池安全的关键因素。配方、粘接材料和工艺方法等方面也存在挑战。这表明，即使是头部企业也在努力克服生产过程中的难点，反映电动汽车电池技术进步的复杂性和当前的技术瓶颈。 章节速览 00:00中期审查情况与企业送样测试分析 近期市场关注的中期审查情况中，一汽和吉利送样较晚，影响了二轮评估意愿。十月底，多数企业已向天津中汽研送样测试，初期反馈尚可，但因无统一标准，测试条件模糊。初期申请时，能量密度和循环寿命是主要关注点，其他性能指标未强制要求，导致测试结果按各自标准进行。 02:39新能源汽车企业测试挑战与推迟分析 对话探讨了新能源汽车企业在高能量密度电芯安全测试中遇到的难题，指出测试结果与企业工艺、良率密切相关，部分企业因测试未通过而推迟产品推出。比亚迪年初提及液态电芯需通过200项测试，固态电芯标准更高。行业工艺制备方式尚无统一标准，导致批次间性能难以保证，影响企业测试结果及产品进度。 05:47电池性能与循环寿命挑战 讨论了电池性能，特别是能量密度和循环寿命方面存在的挑战。当前，虽有说法称电池循环寿命可达1000周以上，但多数基于模拟预测，实际测试中表现较好的也仅能达到八九百周，且容量较低。能量密度达到400Wh/kg对于大多数企业而言仍具难度，尤其是在放大至60Ah时。大电芯的测试条件限制导致其性能评估多依赖小电芯预估，实际表现与预期存在差距，性能方面的问题仍需解决。 08:15固态电池测试挑战与循环性能分析 对话探讨了固态电池在高温测试中的挑战，包括电解质副反应及制成工艺难题。测试周期长，低倍率循环成为常态，影响性能评估。固态电池缺乏基础数据，仿真预测受限，需通过慢速循环测试获取准确结果。 10:59硅电池发展面临技术与供应链挑战 对话探讨了硅电池在技术层面与供应链上的挑战，指出尽管材料与设备自动化程度有所提升，但电池生产中的表面改性、电解质流动性等核心问题仍待解决，整体进展缓慢，行业正处于爬坡阶段，需克服多项技术难关。 13:45固态电池电解质膜制备与安全性探讨 讨论了固态电池中电解质膜制备对安全性的影响，指出无缺陷的膜可提高热安全性，但硫化物电解质的可燃性及毒气释放问题仍需解决。电池厂在膜配方、转印工艺上的选择直接影响电池安全，强调了过程控制对实现理想安全状态的重要性。 17:04电解质膜制备与配方优化挑战 讨论了电解质膜在制备过程中的关键工艺，如转印技术，以及配方中粘接材料的选择对膜性能的影响。指出当前使用干法制备电解质膜面临厚度和强度的难题，尤其是粘接材料的粘性与电导率之间的平衡问题，以及非极性材料连接性较差的现状。强调了提高膜强度和解决厚度限制是行业需联合攻关的技术瓶颈。 问答回顾 发言人问：近期市场非常关注的中期审查情况，特别是有关一汽和吉利的送样问题，能否 请您分享一下了解到的信息？ 发言人答：在十月底的时候，其他几家已经陆续送样，但一汽和吉利的送样传出消息说时间晚了，并且可能与要求有一定距离。在九月份时，部分企业已经将样品送到天津中汽研进行先期测试，当时反馈结果还可以，因为没有统一标准，测试条件比较模糊。 发言人问：当初项目申请阶段，关于电池性能指标的具体要求是怎样的情况？比亚迪在年初时对于能量密度和循环寿命的要求是什么？ 发言人答：当时项目申请时，各家提供的测试结果中，很多测试条件较为模糊，尤其是对运营条件还不清楚的情况下，主要关注能量密度和循环寿命等硬性规定，并未对高低温、热箱等有强制要求。比亚迪年初时提出要求，硬性指标是液态电池需通过200Ah测试，固态电池也至少要达到这个标准。当时比亚迪的电池未能通过2万Ah测试，且业内普遍存在电芯工艺制备方式及设备工艺尚未定型的问题，导致批次间难以保证一致性。 发言人问：目前行业内对于达到400Wh/L的能量密度以及1000周循环寿命的电池现状是怎样的？ 发言人答：目前大部分电池即使采用较高压力测试（10到20兆帕），能够达到800到1000周循环寿命的电池，其容量通常较低，一般在5Ah以内，最终放大到60Ah时可能接近400Wh/L的能量密度，但真正实现400Wh/L能量密度的电池还存在较大难度。同时，对于循环寿命的要求，大电芯的实际测试结果往往低于小电芯预估的数据。 发言人问：目前对于高能量密度电芯通过热箱测试的情况如何？有哪些企业遇到了困难？发言人答：现在有一些企业因为高能量密度电芯（如360Ah以上）在热箱测试中发现很难通过，尤其是松软材料可能导致测试不过关。此外，许多企业在安全测试方面即使未在项目申报中写入，但在二轮对比时也会进行横向测试，这使得优劣情况得以显现。 发言人问：在电池测试中，高温环境下的问题主要出在哪里？ 发言人答：高温测试时，电池在60摄氏度以上会出现一些问题，特别是与电解质相关的副反应，这是目前在安全性能测试中需要关注的核心问题。 发言人问：制程方面存在哪些困难，尤其是针对低碳负极的使用情况？目前固态电池的安 全性问题主要集中在哪些方面？ 发言人答：制程方面，虽然现在大电池采用低碳负极取代早期的锂金属负极，但低碳负极仍存在需要育理的问题，这给制成工艺过程带来了困难，并导致了送样时间的延迟。固态电池的安全性问题主要集中在热失控方面，即使固态电池理论上具有较好的热安全性，但如果电解质膜存在缺陷导致氧气穿过引起热失控，其危害程度与液态电池类似。此外，毒气释放问题也是当前待解决的挑战之一。 发言人问：对于循环测试，为什么预期的千1000周循环无法通过现有数据准确预测？ 发言人答：主要是因为固态电池相较于液态电池缺乏足够的基础数据支持仿真，且目前测试规律低，循环倍率受限，多数企业可能最终只能采用较低的循环速率进行测试，因此很难通过数据模拟更长时间的循环测试结果。 发言人问：硅电池的发展现状如何，目前面临的主要问题是什么？ 发言人答：硅电池因其难度大，头部大厂以外的企业由于之前系统研究不足，能力相对有限。今年供应链材料如硫化锂的质量提升和设备自动化程度提高较快，但在电池车间的涂料制作、电解质流动性释放及表面改性等方面，仍面临缓慢推进的状态，很多问题需要克服，远未达到外界预期的解决瓶颈问题并实现大规模生产的阶段。 发言人问：安全性不达标的核心问题是在电解质膜的制备上，这是考验电解质厂商还是电池厂的能力？ 发言人答：安全性不达标的核心确实关乎电解质膜制备的质量，特别是电解质膜的缺陷情况。如果电解质膜完整无缺陷，通过热缩与自动化效果会较好；反之，如果有开裂等缺陷，则可能导致热失控，即使固态电池相较于液态电池在热安全性上有一定优势，但电解质膜的缺陷会导致整体安全性受影响。 发言人问：在电池安全方面，主要有哪些问题需要关注？ 发言人答：电池安全主要关注的是电解质膜的制备过程，特别是转印工艺可能导致电热膜出现缺陷，如转移率、粘连等问题，造成正负极裸露，从而带来安全隐患。 发言人问：电解质安全涉及哪些关键环节？ 发言人答：电解质安全的关键环节包括电解质膜本身的制备以及配方的影响，尤其是粘接材料的选择和添加量。目前，由于采用非极性SPR等材料作为粘剂，其粘结性较差，需要通过调整配方来改善性能并满足电导率要求。 发言人问：当前使用的粘剂材料有何特点？ 发言人答：现在使用的粘剂材料粘结性一般，不同于传统液态电解质中的极性粘性物质（如丙烯酸类），非极性材料SPR和硅烷偶联剂等的连接性较差，仅能保证成膜，但长度和强度一般。 发言人问：对于电解质膜的厚度和强度问题，现状如何？ 发言人答：目前，通过施法制作的电解质膜厚度受限，强度无法保证，且进一步减薄难度较大。此外，干法制作工艺也有其技术瓶颈，难以同时解决厚度与强度的问题，这需要上游材料厂和设备厂联合攻关。