動力電池作為新能源汽車的核心部件，其高比能、高安全仍是未來的發(fā)展方向。“整個電池技術(shù)的創(chuàng)新周期我們認為大約是30年，這代鋰離子電池是1990年開始的，真正用是2000年，我們預(yù)計2030年會有一次全方位的革新，也就是周期30年，從2000年開始第一個十年主要是解決動力化的安全問題，因為鋰離子電池用于動力，第一個問題就是安全，現(xiàn)在還在繼續(xù)解決。”

 

　　《中國經(jīng)營報》記者了解到，作為長期致力于該領(lǐng)域研究并取得豐碩成果，清華大學(xué)教授、中國科學(xué)院院士歐陽明高作以《高比能電池安全研究與高性能新型電池開發(fā)》為主題在新能源科學(xué)與交通電動化國際論壇上做了分享。他表示，電池的安全問題，從科學(xué)的角度來看，是電池熱失控的過程，由各種誘因過充過放等導(dǎo)致電池內(nèi)部溫度上升，超過正常電化學(xué)反應(yīng)過程，出現(xiàn)放熱的副反應(yīng)。“副反應(yīng)會加速電池溫度上升，當達到臨界點每秒鐘上升1000攝氏度，熱失控發(fā)生。熱失控發(fā)生之后，會在整個電池系統(tǒng)中蔓延，蔓延就像我們點燃了鞭炮一樣，導(dǎo)致最后的事故。”

 

9875.jpg

　　“被動安全做到了安全電池，為我們的動力電池和儲能電池提供新方法。我們從主動安全正在開發(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)合起來產(chǎn)業(yè)化，應(yīng)該在2025年。我們的全固態(tài)電池預(yù)計在2027年到2030年之間規(guī)模產(chǎn)業(yè)化。”歐陽明高認為，整個電池技術(shù)的創(chuàng)新周期大約是30年，這代鋰離子電池在動力方面應(yīng)用是在2000年左右，預(yù)計2030年會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)對問題的維度來看，2000年開始第一個十年主要是解決動力化的安全問題，因為鋰離子電池用于動力，第一個問題就是安全，現(xiàn)在還在繼續(xù)解決。手機電池從2010年就開始智能優(yōu)化了，如今的動力電池產(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全動力電池全產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)革新。第三個十年我們認為現(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，這個要到2030年才會成熟，但是現(xiàn)在已經(jīng)開始了。”歐陽明高分析道。

 

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

 

　　“全固態(tài)電池并不是絕對安全的，我們團隊第一次在國際上發(fā)表文章向大家表明全固態(tài)電池也有熱穩(wěn)定性問題，也會釋氧，這是業(yè)內(nèi)第一次有人提出這個問題。基于上述研究，我們進一步做了它的熱失控的機理——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像，這條路徑我們認為是有點危險的。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)的溫度會比較高，都在300攝氏度以上，這個我們就認為還是可以的。”歐陽明高分析道。

 

　　為此，歐陽明高團隊建立了相應(yīng)的電池安全技術(shù)體系，包括三個方面：主動安全應(yīng)對各種誘因，開發(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；被動安全與安全電池，包括蔓延過程、防控設(shè)計和系統(tǒng)開發(fā)。

 

　　資料顯示，新能源科學(xué)與交通電動化國際論壇大會由歐陽明高院士發(fā)起，eTransportation國際交通電動化期刊主辦，以科技創(chuàng)新為主線，以新能源科學(xué)與交通電動化的交叉融合為方向，展開深入研究討論與交流。本屆論壇由1場重磅主論壇、3場專題活動、9場主題論壇共同構(gòu)成。已召開三場專題活動“應(yīng)對氣候變化低碳能源國際論壇”、“第7屆電池設(shè)計與管理青年學(xué)者論壇”、“eTransportation編委與作者圓桌論壇”，引發(fā)高度關(guān)注。開幕式及主論壇，國內(nèi)外院士、專家學(xué)者，以及高校科研機構(gòu)、企業(yè)界、國際組織等近千名代表參會。