9月10日，在“2024中國電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展論壇暨能源學人產(chǎn)學研大會”上，SGS通標標準可再生與先進能源首席專家王日明以《多維度審視全固態(tài)電池安全性》為題作主題演講報告。王日明分享了關(guān)于全固態(tài)電池的安全性經(jīng)驗和觀點。全固態(tài)電池因其高能量密度和安全性而受到廣泛關(guān)注，但在實際應用中仍面臨諸多挑戰(zhàn)。

全固態(tài)電池的行業(yè)動態(tài)與挑戰(zhàn)

近年來，全固態(tài)電池技術(shù)成為了媒體關(guān)注的熱點，尤其在兩會期間，南開大學的陳院士公開表示，未來1至2年內(nèi)有望突破600Wh/kg。與此同時，國內(nèi)外的多家企業(yè)也在推進全固態(tài)電池的開發(fā)，部分樣品已經(jīng)進入車廠驗證階段。然而，盡管技術(shù)前景廣闊，但業(yè)內(nèi)對全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化的進展仍存疑。例如，寧德時代董事長在世界動力電池大會上表示，全固態(tài)電池技術(shù)目前的成熟度大約為4（滿分9），表明其產(chǎn)業(yè)化進程仍有許多問題需要解決。

全固態(tài)電池的技術(shù)路線多樣，包括氧化物、硫化物、聚合物以及鹵化物體系。每種體系的特性決定了其潛在的發(fā)展方向。以聚合物為例，盡管其綜合性能略顯不足，但其在研發(fā)上的潛力巨大，尤其是在能量密度和充放電性能的提升方面，仍有許多值得探索的空間。

全固態(tài)電池的高能量密度和安全性主要源于其固態(tài)電解質(zhì)的特性，取消了傳統(tǒng)液態(tài)電解質(zhì)，理論上提高了安全性。然而，安全性問題依然存在，特別是在實際應用中的復雜環(huán)境下。我們需要考慮的因素包括力學、電學、熱安全以及環(huán)境可靠性等。

氧化物全固態(tài)電池面臨的主要問題在于其較大的電阻，這可能導致充放電過程中功率損耗和溫度升高。固態(tài)電解質(zhì)的高電阻性使得溫度管理成為關(guān)鍵問題之一。

硫化物固態(tài)電池在與空氣接觸后容易產(chǎn)生硫化氫氣體，這種氣體具有劇毒性，因此在實際應用中可能引發(fā)健康和環(huán)境問題。此外，硫化氫氣體還可能對元器件造成腐蝕，尤其是在儲能設備中使用的銀電感器件中，這一問題尤為突出。

聚合物全固態(tài)電池在低溫下表現(xiàn)不佳，部分聚合物體系需要維持在60°C至70°C的高溫工作環(huán)境。雖然一些企業(yè)通過自放電保溫技術(shù)解決了這一問題，但這也導致了充放電效率的下降，特別是新生效的歐盟電池法規(guī)對于電池充能量效率會有管控要求，這一因素可能限制其廣泛應用。

解決之道：合理規(guī)劃應用場景

面對上述挑戰(zhàn)，解決問題的關(guān)鍵在于選擇合適的應用環(huán)境。例如，硫化物全固態(tài)電池在室外或無人機等低空經(jīng)濟場景中可能更加適用，從而避免在不適合的工況下浪費資源。同時，未來的新技術(shù)不僅需要突破現(xiàn)有的安全標準，還需要在實際應用中不斷驗證和優(yōu)化。新技術(shù)的發(fā)展不僅要明確其優(yōu)勢，也要清楚其局限，避免不必要的資源浪費。