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歐陽明高教授:全固態(tài)電池的研發(fā)現(xiàn)狀與產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新的前景展望

作者:森林 2024-02-24 13:36:10 來源:新能源汽車網(wǎng)

  全固態(tài)電池技術已成為新一代高能量密度電池的關鍵發(fā)展趨勢。為推動全固態(tài)電池技術創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化進程,在中國產(chǎn)學研合作促進會的指導下,由多位院士專家,多家領軍企業(yè)、知名高校、研究機構(gòu),以及多個地方政府聯(lián)合發(fā)起,2024年1月21日,中國全固態(tài)電池產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新平臺(CASIP)正式成立。

  在“中國全固態(tài)電池產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新平臺”成立大會暨中國全固態(tài)電池創(chuàng)新發(fā)展高峰論壇上,中國科學院院士、清華大學教授歐陽明高針對全固態(tài)電池領域的關鍵問題和熱點問題進行深入探討,引領全固態(tài)電池技術與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

歐陽明高

  以下為現(xiàn)場演講速記:

  歐陽明高:全固態(tài)電池的研發(fā)現(xiàn)狀與產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新的前景展望

  尊敬的陳主任、苗部長、各位領導、各位院士、各界的朋友大家下午好!我來給大家報告一下全固態(tài)電池的研發(fā)現(xiàn)狀與產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新的前景展望。我想講三點。

  第一,全球全固態(tài)電池的研發(fā)背景

  剛才陳院士回顧了上世紀70年代開始的關于固態(tài)電解質(zhì)的研究,國內(nèi)外很多科學家在前期做了很多大量的基礎工作。當年陳院士在德國進修,啟發(fā)他轉(zhuǎn)行的就是早期的固態(tài)電解質(zhì)氮化鋰,大概70年代1978-1980年左右形成研究熱潮,這是比較早的。

  當時更早的還有初期的氧化物固態(tài)電解質(zhì)。氮化鋰這個物質(zhì)因為穩(wěn)定性比較差,所以后來放棄了。另外一個就是硫化物固態(tài)電解質(zhì),初期的硫化物性能上也不是很好,比如第二期的硫化物,真正爆發(fā)的是第三期硫化物。還有其他的比如鹵化物固態(tài)電解質(zhì),也是很早就開始研究,今天在座的孫學良院士是鹵化物固態(tài)電解質(zhì)研究方向的領軍專家之一。還有石榴石型氧化物,這是我們南策文院士團隊的主要研究路線之一。

  所以我們可以看出從上世紀60年代開始至今,固態(tài)電解質(zhì)的離子電導率數(shù)量級從剛開始10-8到10-7到10-3,現(xiàn)在到10-2 S/cm。剛才講的這些前期的固態(tài)電解質(zhì)都是在10-4、10-5,基于這些固態(tài)電解質(zhì)制成的電池一直無法滿足實用要求。1992年液態(tài)鋰離子電池發(fā)明后,迅速產(chǎn)業(yè)化并在2000年后逐步應用于電動汽車,引發(fā)了新能源汽車革命。

  近十年來以硫化物固態(tài)電解質(zhì)為代表的新型固態(tài)電解質(zhì)發(fā)展迅猛,離子電導率趕上甚至超過液態(tài)電解質(zhì)。第一次是2011年由東京工業(yè)大學的Kanno教授發(fā)明的,他繼續(xù)創(chuàng)造奇跡,2016年將離子電導率提升至25mS/cm,2023年最高達到32mS/cm,當然該固態(tài)電解質(zhì)中含有鍺元素,成本比較高,所以目前也發(fā)展了成本較低的硫化物固態(tài)電解質(zhì),現(xiàn)在鋰磷硫氯是我們用的比較多的固態(tài)電解質(zhì)。

  受限于固態(tài)電解質(zhì)的發(fā)展,在以前早期,固態(tài)電池無法和液態(tài)鋰離子電池媲美,當然到現(xiàn)在也還不能,但是電解質(zhì)的離子導電率在2011年由Kanno教授發(fā)明的這個電解質(zhì)出現(xiàn)之后引起轟動,引發(fā)了這一輪全固態(tài)電池的全球競爭。

  所以在2012年豐田就試制了全固態(tài)電池,然后開始不斷的有企業(yè)增加。大家可以看出全固態(tài)電池的論文在2011年之后呈現(xiàn)爆發(fā)式增長,原先是在三五百篇,現(xiàn)在到三五千篇,增長了十倍。

  現(xiàn)在大家越來越有共識,全固態(tài)電池是公認的下一代電池的首選方案之一,被列入中國、美國、歐盟、日韓等主要國家的發(fā)展戰(zhàn)略,也成為下一代電池技術競爭的關鍵制高點。

  從全球固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)布局來看,中國的企業(yè)大概是最多的,然后是日本,日本企業(yè)雖然不多,但是實力很強。美國主要是一些創(chuàng)業(yè)企業(yè)。歐洲主要是和美國的創(chuàng)業(yè)企業(yè)合作,然后韓國也不多,但是力量很強。

  我們首先看一下日本,日本應該說是舉國家之力推動全固態(tài)電池商業(yè)化,他們也有官-產(chǎn)-學聯(lián)盟,豐田、本田、日產(chǎn),目前在全球,既做全固態(tài)電池研發(fā)又搞整車生產(chǎn),在電池與整車性能匹配結(jié)合方面會比較有優(yōu)勢。其中豐田做的是最早也最深的,現(xiàn)在日產(chǎn)也發(fā)布了他們試生產(chǎn)和產(chǎn)品上線的時間節(jié)點,本田也發(fā)布了。所以不是豐田一家,而是他們整體的一個行動。

  另外就是韓國,韓國的汽車廠倒是不積極,但是韓國有三大電池廠,應該說目前是全球居于第二位的電池產(chǎn)業(yè)大國,雖然它的電池廠不多,但是這三家實力是很強的,在全固態(tài)電池方面這三家都還是取得了實質(zhì)性的進展。尤其是三星,我們現(xiàn)在國內(nèi)還有很多單位在復現(xiàn)它們做出的全固態(tài)電池。

  美國與日本不同,基本上是一些創(chuàng)業(yè)企業(yè),美國一向是以創(chuàng)業(yè)企業(yè)為主導的。大家知道電動汽車企業(yè)特斯拉也是以創(chuàng)業(yè)為特色的企業(yè),不管哪一行都是創(chuàng)業(yè)企業(yè)在先導,反而大企業(yè)并沒有介入太多,他們的汽車廠也沒介入,他們沒什么電池廠,所以基本上都是靠創(chuàng)業(yè)企業(yè)。那么這些創(chuàng)業(yè)企業(yè)靠什么支撐?一個方面當然靠股市,另外一個方面靠歐洲車廠。比如Solid Power和寶馬合作,比如說Quantum Scape和大眾合作,最近兩家都發(fā)布了消息,尤其是Quantum Scape股市漲得很好,因此它們發(fā)布了一個產(chǎn)品。

  總之,目前全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)路線圖不是一家公司,是很多公司,而且是具有實力的公司,基本上產(chǎn)業(yè)化時間都是在2027-2030,那也就是說大家都聚焦到這個時間,那這不是偶然的,是有一定共識的。

  第二,中國全固態(tài)電池的發(fā)展需求

  中國要不要發(fā)展全固態(tài)電池?我們要討論一下這個問題。我們中國是目前電池的領先國家,好像也不用擔心,就算是全固態(tài)電池搞出來,就算是2030年產(chǎn)業(yè)化,要想替代液態(tài)鋰離子電池50%市場份額至少需要二十到三十年。但是電動車現(xiàn)在也就只替代了30%,全球就驚呼中國車要領先了,不需要到50%,到1%就已經(jīng)預警了。當年我們新能源汽車市場占有率達到1%的時候,大概2016年全球開始向電動汽車轉(zhuǎn)向,對于汽車技術而言1%是很重要的市場份額,所以市占份額不需要替代到50%,替代1%就已經(jīng)具有突破性意義。

  我們現(xiàn)在的情況是,液態(tài)鋰離子電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展取得輝煌的成就,十年來動力電池能量密度提升3倍,成本下降80%以上。我們電池的產(chǎn)量也接近全球70%,這個值得驕傲和肯定??墒侨缃?,電池行業(yè)也面臨產(chǎn)能過剩、行業(yè)內(nèi)卷。

  現(xiàn)在電池行業(yè)一個方面是低成本電池的成本不斷下降,技術門檻比較低,門檻低來的人就多,很多民營企業(yè)有錢的都要進來。但與此同時我們并沒有完全滿足電動車客戶的需求,比如說超級快充,350千瓦以上,怎么在全壽命周期內(nèi)不析鋰、不影響壽命、不發(fā)生安全事故,這是一個很大的挑戰(zhàn)。低溫續(xù)航,也是一個挑戰(zhàn)。經(jīng)常有人抱怨。還有體積能量密度,大家知道國外的廠家,比方說在歐洲,德國廠家都提出在2026年,負極硅的含量要達到接近50%,我們現(xiàn)在只有百分之幾就受不了了,因為膨脹率太高,50%怎么達到?50%的硅這對壽命會有極大的影響。為什么要這么做?體積能量密度還要進一步提升,畢竟磷酸鐵鋰電池的體積能量密度還是偏低的。當然我們不是沒有技術方案,但是我們面臨著技術門檻不斷提高的挑戰(zhàn)。

  另外我們看一下鋰離子電池的技術創(chuàng)新周期。大家知道光伏電池的創(chuàng)新周期大概十幾年換一代,鋰電池會長一些,我個人認為大概30年。

  我們大家知道鋰離子電池從手機到動力電池是從2000年左右開始的。第一個十年,從手機電池到動力電池,首先要處理的問題就是安全?,F(xiàn)在還在繼續(xù)解決,但有的領先企業(yè)基本上解決了?,F(xiàn)有的比能量下應該可以解決,但是比能量再提升呢?大家會反問比能量為什么還要提升?問題是如果比能量提升了,成本不用提升太多呢,是不是就要顛覆?近十年來,智能化技術逐步在電池行業(yè)應用,近幾年我們現(xiàn)在還在解決,行業(yè)內(nèi)卷急需提質(zhì)降本增效,用什么辦法?數(shù)字化轉(zhuǎn)型。就是電池全生命周期全鏈條智能化。

  那么下一個十年,或者現(xiàn)在已經(jīng)開始的十年我認為是材料換代,因為剛開始我們就是材料換代導致的。為什么我們能夠?qū)囯x子電池應用到汽車上呢?就是因為有三元和鐵鋰電池,電池剛剛裝車時候不斷燒車,所以那時候鋰離子電池根本不被看好。新能源汽車國家科技專項到2005年才勉強把鋰離子電池作為重點,在這之前還是鉛酸電池和鎳氫電池。后來由于磷酸鐵鋰和三元電池材料創(chuàng)新,鋰離子電池成為動力電池的主流?,F(xiàn)在我們又到了新一輪材料創(chuàng)新周期了。這個周期我認為要到2030年左右,也就是全固態(tài)電池有可能2030年左右實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。我們面臨國內(nèi)外競爭加劇,雖然我們有世界第一,但是我們要居安思危。發(fā)展方向就是低碳化、智能化、固態(tài)化三個方向。下面我重點說一下固態(tài)化。

  什么是全固態(tài)電池,為什么要搞全固態(tài)電池?因為全固態(tài)電池具有技術顛覆的性能潛力,不是說它有這個能力,是有這個潛力。為什么?首先說高安全性。從液態(tài)到固態(tài),硫化物固態(tài)電解質(zhì)的熱穩(wěn)定性可以保持到300°C,液態(tài)電解質(zhì)是100°C就要蒸發(fā)了,所以它增加了200°C的安全空間,我們也專門做過全固態(tài)電池的安全性,至少可以提升200°C,這個對我們正常的工作范圍是有安全保障的。

  第二個就是高能量密度,當然現(xiàn)在并沒有實現(xiàn)高能量密度,但是它有這個潛力。不僅從單體電池,而且從電池模組的角度也有這個潛力,因為它可以做成雙極板。現(xiàn)在的液態(tài)單體電池必須把它包起來,不然的話電解液漏液就會短路,將來是固態(tài)電解質(zhì),不需要包起來了,既然不需要包起來,我們沒有必要用那么多外殼,就像燃料電池一樣串疊起來就可以了,這是它從單體和模組兩個方面都可以提升能量密度。

  第三,就是高功率特性。我們現(xiàn)在液態(tài)鋰離子電池的離子傳導是叫運載模式,我們要溶劑化,再要脫溶劑化,通俗講就是離子在液態(tài)電解質(zhì)中移動需要“坐船”,但是鋰離子在固態(tài)電解液中間是跳躍模式,它傳遞速率更高,這就導致充電的速度可以大幅度提高,這就是它的高功率特性。這個快充和我們現(xiàn)在的快充不一樣,現(xiàn)在的充電速度如果太快就會析鋰,負極電位低到零就會析鋰,因為鋰離子都堆在負極的門口進不去,就會導致極化增加、電位下降,導致析鋰。這個問題我們到了全固態(tài)電池之后是可以解決的。

  第四個就是溫度適應性。大家知道我們現(xiàn)在的液態(tài)電池在低溫環(huán)境下續(xù)航里程不理想。液態(tài)電解質(zhì),鋰離子導率和溫度直接相關,全固態(tài)電池的電解質(zhì)在-30°C和100°C的范圍內(nèi)都不會凝固,不會氣化,所以溫度適應性很好,不需要我們搞那么復雜的熱管理,也不會因為冬天大幅的容量下降。

  最后一個就是材料的選擇范圍更廣了,因為固態(tài)電池的電化學窗口要寬,比方說鹵化物抗氧化特性非常好,可以適應高壓。比方說硫化物適應低電壓,現(xiàn)在也有人把這兩個配合起來,就可以做成電化學窗口很寬的電池,這樣可以把電壓進一步提升。

  這樣一些特性是可以同時滿足的,不像液態(tài)電池一方面性能好了另外一方面性能就不好了。比方說比能量高了,但是充電速率降下來了,也可能是電池壽命縮短了。再比如說充電倍率性能提升了,可能循環(huán)壽命就降下來了,固態(tài)電池不是這樣的,如果充電倍率提升,電池壽命反而會有增長趨勢。我們做的實驗表明,1C循環(huán)1000次,5C反而可以循環(huán)10000次,它與液態(tài)電池的特性是不一樣的。所以我們認為全固態(tài)電池是動力電池重要的發(fā)展方向之一。

  現(xiàn)在全球固態(tài)電池是以全固態(tài)電池為主,國外基本上是以全固態(tài)電池為主的,全固態(tài)中又以硫化物電解質(zhì)為主,這是兩個特點。

  這兩個為主也是我們很需要值得思考的?,F(xiàn)在氧化物由于它的離子導電率相對偏低,另外過硬、過脆,現(xiàn)在都逐漸轉(zhuǎn)向固液混合。聚合物也一樣,電化學窗口比較窄,電導率更低,現(xiàn)在也是轉(zhuǎn)向固液混合。鹵化物應該說有潛力,但是目前還在實驗驗證階段,所以國外選擇的基本上是硫化物全固態(tài)電池。硫化物,第一,離子導率最高;第二,材料比較軟,固固結(jié)合的時候,等靜壓可以讓它比較好地結(jié)合。但是硫化物也有很多問題,空氣穩(wěn)定性、化學穩(wěn)定性都很不好,還有很多問題需要解決。

  那么當前中國呢?固態(tài)電池技術路線是多元化,我們是以固液混合為主,這和國際上是不一樣的,國際上是全固態(tài)為主。固液混合當然就是氧化物和聚合物電解質(zhì)等的結(jié)合為主,硫化物在國內(nèi)并不是主導技術路線。我們現(xiàn)在國內(nèi)做固態(tài)電池的單位是很多的,當然有很多原先也是做全固態(tài)的,后來轉(zhuǎn)向半固態(tài),產(chǎn)業(yè)鏈也比較完整,而且現(xiàn)在很多原先是創(chuàng)業(yè)企業(yè)做,現(xiàn)在好多主流電池廠也都在做固液混合、半固態(tài)。有些企業(yè)也在嘗試裝車。

  半固態(tài)電池的特點是固液混合的電化學原理與液態(tài)鋰離子電池還是相同的,不屬于顛覆性技術,是提升安全性的技術之一。半固態(tài)電池正在試裝車,但是良品率、電池成本、充電倍率、循環(huán)壽命這些問題還需要解決。就是大規(guī)模生產(chǎn),我們還需要提高良品率、降低電池成本,而且充電倍率一般會有所下降,循環(huán)壽命也會很難跟液態(tài)的進行比較,這是我們需要解決的問題。

  從全行業(yè)看,我們既要發(fā)展這種漸近性的半固態(tài)技術路線,但是我們又要防范激進型全固態(tài)技術路線帶來的顛覆性風險。這種風險在哪里?就像十幾年前汽車電動化轉(zhuǎn)型時期,就是在選擇是混合動力還是純電驅(qū)動,當時就引起大討論。后來國家汽車戰(zhàn)略選擇了純電驅(qū)動,包括了純電動和插電混動,而把油電混動不作為主要的方式,這個情形和今天是類似的。我更早期是做內(nèi)燃機電控的,那時候搞柴油機電控,也有兩條技術路線,一條就是漸近性的,搞電控泵,還有一條技術路線就是高壓共軌型,苗部長知道,當時我們就是這兩種,不知道該怎么選。企業(yè)說高壓共軌系統(tǒng)中,高壓油管內(nèi)壓力達到兩千個大氣壓,這不就是一個炸彈嗎?沒有人敢做。但是最后電控泵是過渡,共軌成為主流,這已經(jīng)幾次出現(xiàn)這樣的情況。所以我引起大家的思考,有風險,以固液混合為主的路線要搞,但是全部依賴它是有風險的,我們要防范全固態(tài)電池技術路線帶來的顛覆性風險。

  在全固態(tài)電池技術方面,目前國內(nèi)外專利的布局差距是比較大的,剛才說了豐田是1300多項。我們國家近五年在加速,但是我們查了一下,數(shù)據(jù)來源是“智慧芽全球?qū)@麛?shù)據(jù)庫”,截止2023年10月,國內(nèi)公司有關全固態(tài)電池的專利,最高沒到一百項。這其中我的院士工作站,四川新能源汽車創(chuàng)新中心有限公司,全固態(tài)電池專利授權排國內(nèi)第二位。下面我就簡單介紹一下我的團隊電池相關研發(fā)的情況。

  我的團隊有三大研發(fā)板塊,電池儲能、綠色氫能、智慧能源。模式叫問題導向、學科交叉、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè),推動我國新能源汽車發(fā)展與新能源技術革命。其中電池板塊的校外基地在宜賓,也是國家市場監(jiān)管總局的重點實驗室。

  我們聚焦電池安全研究與新型電池開發(fā),這里面包括了被動安全研究與高安全電池開發(fā)、主動安全研究與智能型電池開發(fā)、本征安全研究與全固態(tài)電池開發(fā)。

  首先,關于高安全電池

  我們采用了本征安全電解液+原位聚合技術,我們用聚合單體,把液體盡量地去掉。我們用聚合網(wǎng)絡來束縛鋰鹽,抑制鋰鹽與負極的放熱副反應,用一個高熱穩(wěn)定性聚合網(wǎng)絡的包覆層,減緩正負極接觸的熱失控反應。高安全電池的熱失控溫度提升接近50°C,可以通過170°C 30分鐘的熱箱測試,可以達到360Wh/kg,而且可以基本保持原來的充放電倍率,因為不用固態(tài)電解質(zhì),成本也沒什么太大變化。

  第二,智能型電池。

  首先我們是開發(fā)傳感器,包括智能端蓋、智能隔膜、智能集流體,我們把隔膜變成電位傳感器,智能端蓋植入芯片等,而且是無線BMS,現(xiàn)在我們首先應用的場景就是儲能電池。動力電池容量偏小,裝傳感器會增加成本,現(xiàn)在儲能電池500Ah一個,成本增加比例很小,而且大安時電池需要智能化,一旦出現(xiàn)一個電池安全問題,那是毀滅性的。

  第三,全固態(tài)電池。

  高安全電池和智能型電池都為全固態(tài)電池打下了基礎。與此同時,我們覺得全固態(tài)電池開發(fā)首先要把工具搞好,我們要能看、能算、能制,也就是表征手段、全套儀器,要看到原子,要能算,從原子算到模組,而且看和算結(jié)合,看完了立即算,現(xiàn)在正在加上人工智能。另外就是制備裝備,三個東西是我們跨學科的最有力的武器。

  借助這些手段,我們提出硫化物復合電極制備新方法,正極容量高的可以做到235mAh/g,新提出的硅負極低成本制備方法,容量可以到2400mAh/g,同時研發(fā)安時級硫化物全固態(tài)電池樣品,初步打通硫化物全固態(tài)電池裝配流程,目前還是樣品,我們也還面臨一系列的技術和工程瓶頸。

  第三,全固態(tài)電池難題與協(xié)同創(chuàng)新

  全固態(tài)電池目前面臨的挑戰(zhàn)是巨大的,具有跨學科的特性、技術門檻極高,包括材料界面、工藝、產(chǎn)業(yè)鏈、設備等,下面分別說一下。

  首先是全固態(tài)電池的科學技術挑戰(zhàn)。

  全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化仍然面臨一系列的科學難題,需要從關鍵材料、界面、復合電極、單體電池不同層面進行解決。比方說材料層次,硫化物電解質(zhì)化學穩(wěn)定性、空氣穩(wěn)定性很差,批量生產(chǎn)很難,基礎硫化鋰很貴,我覺得首先要把這個價格壓下去。現(xiàn)在自己做比買要便宜80%,所以做硫化鋰需要把規(guī)模做上去,把成本壓下來,不然的話大家都自己做。另外一個就是,硅碳負極的問題是體積膨脹大,而鋰負極現(xiàn)在還不成熟。

  在界面層面,電極材料、固態(tài)電解質(zhì)的界面相容性,包括界面的副反應,固-固界面機械接觸和體積變化等,我們現(xiàn)在要加壓,制備的過程中加很大的壓,多大?得5000個大氣壓以上。而且我們這個界面很復雜,有空間電荷層等等,要尋找新的材料作為過渡層,這些都要材料的創(chuàng)新。

  第三是電極層面,高面載復合電極應變條件下的電荷輸運緩慢,電解質(zhì)本身10個mS/cm可以做,做成隔膜就不行了,做成復合電極就更差了。還有機械失效等問題。

  最后是電芯片層面,環(huán)境控制成本高,因為空氣穩(wěn)定性問題,只能在手套箱里面做,這也是大問題。等靜壓壓制方式的效率低, 5000個大氣壓壓制,這個制作效率比較低。另外電芯做大做厚很難,然后還有車載工況下的電芯性能綜合評估目前也沒有相關的評價標準。

  第二方面,全固態(tài)電池的工藝設備挑戰(zhàn)。

  如果我們用濕法工藝,大概能保留一半的現(xiàn)有設備。如果我們用干法工藝,三分之二的設備都不能用了,都要用新設備,這也是我們面臨的問題。所以我們必須要設備廠商同步。

  第三個問題,產(chǎn)業(yè)鏈挑戰(zhàn)。

  中國電池產(chǎn)業(yè)鏈是全球最強大的。但是現(xiàn)在如果做全固態(tài)電池,那么我們從原料到基材生產(chǎn)、電芯/電池包裝配、電池生產(chǎn)應用到電池回收,全生命周期的產(chǎn)業(yè)鏈都會造成巨大的沖擊。

  所以這些問題都需要一個個解決。當然我們也不要被這些困難所壓倒,雖然它面臨一系列技術挑戰(zhàn),但現(xiàn)在國外已經(jīng)取得重大的進展。但中國全固態(tài)電池的研發(fā)目前來看認識還不統(tǒng)一、力量比較分散、產(chǎn)學研不協(xié)調(diào),需要聯(lián)合起來建立協(xié)同創(chuàng)新平臺,共同突破全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化的關鍵技術,這就是我們要建平臺的目的。

  我們在中國產(chǎn)學研合作促進會的支持指導下建立“中國全固態(tài)電池產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新平臺”。在政府的指導下做一些服務性的和協(xié)調(diào)性的工作,包括三個平臺:科研服務平臺、基礎研發(fā)平臺、產(chǎn)業(yè)協(xié)作平臺。

  首先第一個平臺就是科研服務。

  包括政策研究,我們要對國外信息的收集整理進行政策研究,提供給政府參考。第二,公眾宣傳,不要唱衰我們的電池行業(yè),要引導公眾。當然還要資金籌措,今天來了很多金融界的嘉賓,金融界要投資。地方政府現(xiàn)在也有產(chǎn)能過剩的憂慮,所以我們對地方政府也是有吸引力的。另外就是成果轉(zhuǎn)化,幫助企業(yè)落地,這是我們要做的工作。

  第二個就是基礎研發(fā)。

  對于沒有進入競爭性的技術我們還是可以聯(lián)合研究的,我牽頭過中美電動汽車合作,當時我們就說凡是基礎研究我們可以合作,凡是技術開發(fā)各申請各的專利,很簡單,大家在一塊兒還挺好的。然后就是數(shù)據(jù)庫,現(xiàn)在我們數(shù)據(jù)庫缺乏,各搞各的,數(shù)據(jù)很少。還有就是數(shù)據(jù)不一致,因為沒有統(tǒng)一的評價流程和方法,前面我們看到日本專門成立了一個搞評價的中心,評價要統(tǒng)一的。另外,大家知道現(xiàn)在仿真、算力變得越來越重要了,它正在顛覆我們材料研發(fā)的模式,所以這也是我們可以合作的。

  第三,產(chǎn)業(yè)協(xié)作平臺。

  協(xié)作就是co-operation,有一個故事說刺猬和刺猬在一塊兒,離的太遠了冬天挺冷的,離的太近了大家又互相扎得慌,最終選擇相對平衡的位置,這就是協(xié)作的定位。協(xié)作包括什么?工藝裝備,比方說我們等靜壓機不要搞十家八家,現(xiàn)在國內(nèi)有不錯的,大家共同支持起來。比方說硫化鋰、固態(tài)電解質(zhì),能不能集中一下,讓它有規(guī)模。再比如說其他工藝裝備,現(xiàn)在很多工藝裝備都要重新開發(fā)了。再就是產(chǎn)業(yè)分工的問題,還有就是測試平臺,我們肯定是利用已有的資源然后共享測試資源。技術攻關方面,不管怎么說我們可以交流。今天南院士、孫院士、黃院士都在這兒,他們也很有經(jīng)驗,明天我們有一個圓桌會議交流交流。總之,我們要協(xié)同合作,如果能夠做得好就搞個聯(lián)合實驗室,不強迫。

  最后我做一下展望

  首先,人工智能正在改變材料的研發(fā)范式,將大幅度加速全固態(tài)電池的研發(fā)速度。因為材料科學的研發(fā)范式正在被顛覆,大家知道Alpha Go顛覆了圍棋,Alpha Fold顛覆了蛋白質(zhì)預測,前兩天Alpha Geometry顛覆了數(shù)學,最近我們看到Nature上面也有文章,谷歌的DeppMind的AI+DFT,還有無人實驗室全套機器人,然后加上AI,短時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)了220萬個可能的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),和40多萬個材料合成。

  這是給我們助力的,我們已經(jīng)處于一個新的時代,人工智能的時代,不要用過去推論未來,這個時代會顛覆材料的創(chuàng)新模式,也就不是以前的試錯法,不是以前大家在實驗室試錯,將來是24小時的黑燈實驗室,還有大算力的計算平臺幫我們算,這會大大加速。這會對2030左右實現(xiàn)全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化突破增加了確定性。

  展望中國動力電池材料體系的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展趨勢,我們要低成本電池,低成本電池很重要,現(xiàn)在的產(chǎn)業(yè)主體,但是同時我們也要高比能電池,我們要兩頭發(fā)力,光一頭不行。高比能電池我們認為在2030左右全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化突破的可能性極大,我們要敲響警鐘,我們要全力以赴,我們要只爭朝夕,要有這個緊迫感,讓我們共同努力,實現(xiàn)中國電池產(chǎn)業(yè)持續(xù)引領全球。

  謝謝各位!

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