2月11日上午10点,位于武汉经开区军山新城的未来技术研究院中试基地一派忙碌。固态电池中试产线上,研发人员全神贯注,正在对一块块固态电池进行制浆、涂布作业。
“自2023年12月点火,仅一年多,我们的固态锂/钠离子电池关键技术及产业化项目,就已顺利完成中试孵化,数批不同规格的固态电池成功下线,并获得8项国家权威认证,即将迎来量产。”项目负责人、华中科技大学材料科学与工程学院郭新教授言语中满是自豪:今年下半年,首款车规级固态电池也将正式下线并启动上车验证,全力抢占固态电池产业高地。
固态电池被誉为是最具潜力的下一代动力电池技术。与传统锂电池中使用液态电解质不同,固态电池使用固态电解质,具备更高的能量密度、更好的热稳定性以及更长的使用寿命。在相同重量的条件下,可以储存更多的电能,为电动车提供更长的续航里程,同时具有更高的安全性和更快的充电速度。
瞄准固态电池风口,郭新教授历经25年技术攻关,成功开发出聚合物基固态锂电池。该电池采用高安全性的固体材料,不仅零下40℃到120℃都能正常工作,用钢针扎透也不会冒烟起火,而且能量密度达到450Wh/kg,相比液态锂电池提高一倍以上。
为推动该项技术尽快产业化,2022年9月,郭新教授团队入驻未来技术创新研究院中试基地,成为该基地首批科技成果转化项目之一。2023年7月,开始搭建中试产线。12月正式点火。
2月11日上午,湖北日报全媒记者走进武汉未来院固态电池中试产线,只见制浆车间、涂布车间、装配车间、化成车间、测试车间……约2000平方米的厂房内,可实现从原材料到固态电池成品的全过程。
“实验室很难具备这样的条件,中试产线大大加快了产业化进度。”郭新教授介绍,依托中试基地,项目仅用半年时间,就形成从研发、生产、测试验证到电池成品的全流程生产线,比预计时间缩短了一半。
去年7月,项目研发的两款固态锂离子电池,成功通过国家强制性产品认证(3C认证),向外界展示了其不易起火、不爆炸、无泄漏的出色安全性。团队随即和下游厂商对接,收获不少意向订单。今年,这几款固态电池有望迎来商业化落地,产品广泛应用于手机、平板、无人机、可穿戴设备、两轮电动车等消费类电子产品。
汽车电动化浪潮汹涌,当下,固态电池已成为全球车企巨头们押注的重点方向,纷纷加码投入,制定出固态电池量产上车的时间表。抢抓机遇,郭新团队将目光锁定电动汽车领域,正着手对一条电池生产线进行升级改造,今年年内,首款车规级固态电池就将下线,单个电芯能量密度达320Wh/kg,“200片这样电芯组成的固态电池包,其电池容量可达150度,如果应用到电动汽车上,续航里程能达到1000公里,并可实现10分钟快速充电。”
跨越“死亡谷”,郭新团队迎来快速发展。创办的固态离子能源科技(武汉)有限公司,获得资本市场青睐,已完成第二轮4000万元融资。郭新教授表示,今年,团队将再增加一条中试生产线,并建设电池测试实验室,打造车规级动力电池生产线,以加快解决产业化过程中的最后瓶颈,为固态电池的技术革新和商业化落地做好准备。