動(dòng)力電池作為新能源汽車(chē)的核心部件，其高比能、高安全仍是未來(lái)的發(fā)展方向。“整個(gè)電池技術(shù)的創(chuàng)新周期我們認(rèn)為大約是30年，這代鋰離子電池是1990年開(kāi)始的，真正用是2000年，我們預(yù)計(jì)2030年會(huì)有一次全方位的革新，也就是周期30年，從2000年開(kāi)始第一個(gè)十年主要是解決動(dòng)力化的安全問(wèn)題，因?yàn)殇囯x子電池用于動(dòng)力，第一個(gè)問(wèn)題就是安全，現(xiàn)在還在繼續(xù)解決。”

 

　　《中國(guó)經(jīng)營(yíng)報(bào)》記者了解到，作為長(zhǎng)期致力于該領(lǐng)域研究并取得豐碩成果，清華大學(xué)教授、中國(guó)科學(xué)院院士歐陽(yáng)明高作以《高比能電池安全研究與高性能新型電池開(kāi)發(fā)》為主題在新能源科學(xué)與交通電動(dòng)化國(guó)際論壇上做了分享。他表示，電池的安全問(wèn)題，從科學(xué)的角度來(lái)看，是電池?zé)崾Э氐倪^(guò)程，由各種誘因過(guò)充過(guò)放等導(dǎo)致電池內(nèi)部溫度上升，超過(guò)正常電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，出現(xiàn)放熱的副反應(yīng)。“副反應(yīng)會(huì)加速電池溫度上升，當(dāng)達(dá)到臨界點(diǎn)每秒鐘上升1000攝氏度，熱失控發(fā)生。熱失控發(fā)生之后，會(huì)在整個(gè)電池系統(tǒng)中蔓延，蔓延就像我們點(diǎn)燃了鞭炮一樣，導(dǎo)致最后的事故。”

 

9875.jpg

　　“被動(dòng)安全做到了安全電池，為我們的動(dòng)力電池和儲(chǔ)能電池提供新方法。我們從主動(dòng)安全正在開(kāi)發(fā)下一代智能電池，安全電池已經(jīng)全部產(chǎn)業(yè)化。要產(chǎn)業(yè)化的就是智能安全電池，是將安全技術(shù)、智能技術(shù)全部結(jié)合起來(lái)產(chǎn)業(yè)化，應(yīng)該在2025年。我們的全固態(tài)電池預(yù)計(jì)在2027年到2030年之間規(guī)模產(chǎn)業(yè)化。”歐陽(yáng)明高認(rèn)為，整個(gè)電池技術(shù)的創(chuàng)新周期大約是30年，這代鋰離子電池在動(dòng)力方面應(yīng)用是在2000年左右，預(yù)計(jì)2030年會(huì)有一次全方位的革新，也就是技術(shù)創(chuàng)新周期是30年。“從應(yīng)對(duì)問(wèn)題的維度來(lái)看，2000年開(kāi)始第一個(gè)十年主要是解決動(dòng)力化的安全問(wèn)題，因?yàn)殇囯x子電池用于動(dòng)力，第一個(gè)問(wèn)題就是安全，現(xiàn)在還在繼續(xù)解決。手機(jī)電池從2010年就開(kāi)始智能優(yōu)化了，如今的動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)規(guī)模已經(jīng)很龐大，降本增效的主要途徑是用智能化手段推動(dòng)全動(dòng)力電池全產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)革新。第三個(gè)十年我們認(rèn)為現(xiàn)在正在發(fā)生的是新材料的換代，也就是以固態(tài)電解質(zhì)研發(fā)為核心的全固態(tài)電池，這個(gè)要到2030年才會(huì)成熟，但是現(xiàn)在已經(jīng)開(kāi)始了。”歐陽(yáng)明高分析道。

 

　　值得關(guān)注的是，固態(tài)電池是當(dāng)前行業(yè)賽道的熱議話題。歐陽(yáng)明高表示，全固態(tài)電池在技術(shù)材料等方面盡管已經(jīng)有長(zhǎng)足的進(jìn)展，但尚存安全性問(wèn)題。

 

　　“全固態(tài)電池并不是絕對(duì)安全的，我們團(tuán)隊(duì)第一次在國(guó)際上發(fā)表文章向大家表明全固態(tài)電池也有熱穩(wěn)定性問(wèn)題，也會(huì)釋氧，這是業(yè)內(nèi)第一次有人提出這個(gè)問(wèn)題。基于上述研究，我們進(jìn)一步做了它的熱失控的機(jī)理——分析表明，有兩條失效路徑，一條是氣固反應(yīng)，一條是固固反應(yīng)，氣固反應(yīng)就是固體跟氧氣反應(yīng)，這跟鋰離子電池有點(diǎn)像，這條路徑我們認(rèn)為是有點(diǎn)危險(xiǎn)的。另外一條路徑是有某些硫化物固態(tài)電解質(zhì)，但還有一些硫化物固態(tài)電解質(zhì)的固固反應(yīng)，固固反應(yīng)的溫度會(huì)比較高，都在300攝氏度以上，這個(gè)我們就認(rèn)為還是可以的。”歐陽(yáng)明高分析道。

 

　　為此，歐陽(yáng)明高團(tuán)隊(duì)建立了相應(yīng)的電池安全技術(shù)體系，包括三個(gè)方面：主動(dòng)安全應(yīng)對(duì)各種誘因，開(kāi)發(fā)產(chǎn)品為智能電池；本征安全主要是提高電池本身材料的熱穩(wěn)定性，防止熱失控的發(fā)生，并打造全固態(tài)電池；被動(dòng)安全與安全電池，包括蔓延過(guò)程、防控設(shè)計(jì)和系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。

 

　　資料顯示，新能源科學(xué)與交通電動(dòng)化國(guó)際論壇大會(huì)由歐陽(yáng)明高院士發(fā)起，eTransportation國(guó)際交通電動(dòng)化期刊主辦，以科技創(chuàng)新為主線，以新能源科學(xué)與交通電動(dòng)化的交叉融合為方向，展開(kāi)深入研究討論與交流。本屆論壇由1場(chǎng)重磅主論壇、3場(chǎng)專(zhuān)題活動(dòng)、9場(chǎng)主題論壇共同構(gòu)成。已召開(kāi)三場(chǎng)專(zhuān)題活動(dòng)“應(yīng)對(duì)氣候變化低碳能源國(guó)際論壇”、“第7屆電池設(shè)計(jì)與管理青年學(xué)者論壇”、“eTransportation編委與作者圓桌論壇”，引發(fā)高度關(guān)注。開(kāi)幕式及主論壇，國(guó)內(nèi)外院士、專(zhuān)家學(xué)者，以及高校科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)界、國(guó)際組織等近千名代表參會(huì)。