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突圍進(jìn)行時(shí) | 三重優(yōu)勢(shì)破局！固態(tài)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)度電成本將低于0.2元/千瓦時(shí)
發(fā)布時(shí)間：2025-08-20 23:00 來(lái)源：自治區(qū)科技廳高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新處
編者按：
在自治區(qū)黨委、政府高位推動(dòng)下，內(nèi)蒙古以“起跑就領(lǐng)先”的魄力，按下科技“突圍”快進(jìn)鍵，錨定稀土、儲(chǔ)能、氫能、乳業(yè)、空天計(jì)量等戰(zhàn)略領(lǐng)域，以“非常之舉”在重點(diǎn)點(diǎn)位上精準(zhǔn)落子，讓科技創(chuàng)新成為高質(zhì)量發(fā)展的“關(guān)鍵變量” 與“最大增量”。
這里既有“工業(yè)維生素”稀土的“精密蛻變”，也有綠電儲(chǔ)能的“綠色革命”，更有空天技術(shù)的“高度突破”……每一個(gè)點(diǎn)位“突圍”都在尋找高質(zhì)量發(fā)展的“最優(yōu)解”。為此，我們特開(kāi)設(shè)“突圍進(jìn)行時(shí)”專欄，將目光對(duì)準(zhǔn)這些滾燙的創(chuàng)新現(xiàn)場(chǎng)，記錄“卡脖子”技術(shù)突破的艱辛，見(jiàn)證新質(zhì)生產(chǎn)力破繭的喜悅，傾聽(tīng)科研人員勇立潮頭的心聲，共同書寫北疆大地向新質(zhì)生產(chǎn)力進(jìn)軍的生動(dòng)篇章。
從手機(jī)到汽車，從無(wú)人機(jī)到儲(chǔ)能電站，電池技術(shù)的發(fā)展既直接關(guān)乎我們生活的便利程度，也劃定了產(chǎn)業(yè)進(jìn)化的邊界。
一直以來(lái)，動(dòng)力電池都被譽(yù)為新能源汽車的“心臟”，是新造車生產(chǎn)中最關(guān)鍵的一環(huán)。其中，全固態(tài)電池憑借在能量密度、安全性等方面遠(yuǎn)超鋰離子電池的多重優(yōu)勢(shì)，被視作“動(dòng)力電池未來(lái)的終極形態(tài)”。
“全固態(tài)鋰電池雖聽(tīng)起來(lái)十分理想，但實(shí)際研發(fā)中面臨諸多問(wèn)題。主要是電池正極內(nèi)部的不同材料在化學(xué)和物理性質(zhì)上難以實(shí)現(xiàn)完美匹配，由此產(chǎn)生多種界面問(wèn)題，進(jìn)而影響電池能量密度和使用壽命。”華能伊敏煤電有限責(zé)任公司相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹道。傳統(tǒng)固態(tài)電池存在兩大“缺陷”，固態(tài)電解質(zhì)與正負(fù)極界面接觸效果欠佳，導(dǎo)致鋰離子傳輸效率不足液態(tài)電池1/3；其次，在充放電過(guò)程中，鋰枝晶容易穿透電解質(zhì)，進(jìn)而引發(fā)儲(chǔ)能系統(tǒng)短路起火。
2025年，自治區(qū)科技廳啟動(dòng)實(shí)施科技“突圍”工程“儲(chǔ)能與新型電力系統(tǒng)”點(diǎn)位專項(xiàng)，華能伊敏煤電有限責(zé)任公司牽頭，聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院物理研究所、西安熱工研究院有限公司、內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)等8家區(qū)內(nèi)外單位共同實(shí)施“高安全長(zhǎng)壽命固態(tài)鋰離子電池及其儲(chǔ)能應(yīng)用研究”項(xiàng)目，針對(duì)全固態(tài)儲(chǔ)能鋰電池全產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)難點(diǎn)與痛點(diǎn)，開(kāi)展高安全長(zhǎng)壽命固態(tài)儲(chǔ)能鋰電池關(guān)鍵材料、電芯、系統(tǒng)等方面的研究開(kāi)發(fā)。該項(xiàng)目通過(guò)寬溫域高可靠固態(tài)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)與電力調(diào)頻技術(shù)開(kāi)發(fā)、固態(tài)儲(chǔ)能鋰離子電池的失效分析及安全風(fēng)險(xiǎn)研究，最終實(shí)現(xiàn)高安全長(zhǎng)壽命固態(tài)儲(chǔ)能鋰電池和系統(tǒng)產(chǎn)品在火－儲(chǔ)一體化工程中的示范應(yīng)用。項(xiàng)目成果將突破儲(chǔ)能領(lǐng)域全固態(tài)電池的技術(shù)難題，大幅提升儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全性，為新型電力系統(tǒng)的構(gòu)建提供技術(shù)支撐。
“項(xiàng)目建成后，全固態(tài)電池預(yù)計(jì)120℃真空條件下保持6小時(shí)失重率小于1%，循環(huán)壽命≥10000 次，且電池單體在針刺、短路、過(guò)充、擠壓、跌落等安全測(cè)試中均不起火、不爆炸。示范項(xiàng)目容量≥5MWh，儲(chǔ)能系統(tǒng)綜合能量效率≥90%，等效度電成本≤0.2 元 / 千瓦時(shí)。”項(xiàng)目相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，安全性能只是這款固態(tài)鋰電池的優(yōu)勢(shì)之一，它的循環(huán)壽命能達(dá)到 10000 次以上，因此還具備高效、長(zhǎng)壽命、低成本等特點(diǎn)，能廣泛應(yīng)用于火儲(chǔ)聯(lián)合調(diào)頻、獨(dú)立儲(chǔ)能電站、動(dòng)力電池等多個(gè)領(lǐng)域。
未來(lái)，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)將聚焦攻克材料高電導(dǎo)率、高界面及材料穩(wěn)定性等科學(xué)問(wèn)題，開(kāi)發(fā)適用于儲(chǔ)能場(chǎng)景的高安全長(zhǎng)壽命固態(tài)儲(chǔ)能鋰離子電池關(guān)鍵材料與體系；針對(duì)蒙東、東北等極寒地區(qū)，研究寬溫域高可靠固態(tài)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)。同時(shí)，團(tuán)隊(duì)還將加強(qiáng)基礎(chǔ)研究、促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研合作、完善標(biāo)準(zhǔn)體系，持續(xù)探索新能源技術(shù)的發(fā)展路徑。