青島硫化物全固態電池中試線投產
青島硫化物全固態電池中試線投產
由青島能源所研發的項目整體達到國際先進水平，有望在6到10分鐘內實現“超級快充”；預計2026年年底，生產線規模擴大至2GWh（吉瓦時）
技術優勢
超級快充
應用了硫化物全固態電池的新能源汽車有望在6到10分鐘內完成充電
續航里程長
硫化物全固態電池搭配硫化鋰正極能量密度可達600Wh／kg（瓦時／千克）
工作溫區寬
高溫穩定不分解、低溫至零下40攝氏度的情況下仍可進行充電
安全性能高
以穩定的固體電解質替代了有機電解液，從而避免了液態電池在撞擊、高溫等情況下燃燒爆炸的風險
產業化推進
中試線試運行
高性能20Ah（安時）車載硫化物全固態電池中試線將實現硫化物全固態電池領域從材料制備到電池組裝的全鏈條高效率生產，進一步優化電池性能，解決硫化物全固態電池規模化生產的技術、工程問題，為后續產業化生產打下堅實基礎，為電池產業的轉型升級提供有力支撐
青島支持與服務
2025年青島市關鍵技術攻關中對該項目給予立項支持
推薦至省科技廳，申報股權聯動支持地方重大項目
組織一汽解放、北汽制造、奇瑞等車企以及魏橋研究院、魏橋國科科創基金等，與企業就技術指標確立、應用場景搭建、投融資合作推進等事項交流探討
近日，高性能20Ah（安時）車載硫化物全固態電池中試線在嶗山區巨峰光學醫療器械產業園落地并試運行。該中試線依托青島中科源本新能源有限公司建設，可月產20Ah（安時）電池10片。
該項目的落地意味著，青島在硫化物全固態電池這一領域向產業化大步邁進，將進一步為綠色能源、智能網聯新能源汽車等新興產業的發展筑牢技術根基、完善產業鏈配套，推動科技創新與產業創新融合發展，為青島塑造創新型產業體系賦能。
顛覆性技術“更新”車載電池
所謂固態電池，是與液態電池相對的一種電池形態，是一種利用固態電解質取代傳統液態電解質以提升鋰離子電池安全性、穩定性和循環壽命的新技術。全固態電池具有能量密度高、循環壽命長、倍率及安全性能優異等特點，因此被新能源汽車動力電池等產業領域寄予厚望。
目前，行業里對固態電池按其電解質不同，大致分為三個發展方向，即：氧化物、聚合物和硫化物。其中，以硫化物為電解質的全固態電池，被看作一項位于世界前沿的顛覆性技術。
中國科學院青島生物能源與過程研究所研究員武建飛是高性能20Ah（安時）車載硫化物全固態電池中試線的牽頭創立人。據他介紹，一方面，硫化物全固態電池以穩定的固體電解質替代了有機電解液，從而避免了液態電池在撞擊、高溫等情況下燃燒爆炸的風險，可極大提升電池安全性能。另一方面，硫化物全固態電池導電率極高，這決定了應用該類電池的設備可獲得較快的充電速度。以新能源汽車為例，據預估，應用了硫化物全固態電池的新能源汽車有望在6到10分鐘內完成充電，實現“超級快充”。此外，硫化物全固態電池搭配硫化鋰正極能量密度可達600Wh／kg（瓦時／千克），這意味著可實現長續航里程；工作溫區寬，高溫穩定不分解、低溫至零下40攝氏度的情況下仍可進行充電。
“硫化物全固態電池憑借高能量密度、快速充放電、低溫性能好以及高安全性、長壽命等優點，有望解決傳統電池易燃易爆、低溫掉電、壽命有限、續航里程短、充電慢等一系列的問題，在新能源汽車等領域備受關注，被認為是車載電池的最佳選擇。”武建飛說。
在該領域，日本自2003年便開始了相關研究，目前處于小試到中試階段，計劃于2027至2028年前后實現動力電池量產。日產、韓國三星、德國大眾等頭部企業也紛紛宣布了固態電池（硫化物）新能源汽車同期量產計劃。
從國內來看，寧德時代、中汽創智、蜂巢能源、國聯動力等公司也已經陸續開展了硫化物全固態電池的研究，目前均處于實驗研發階段。2024年，不少研究陸續實現了突破，讓更多人看到了硫化物全固態電池產業化的曙光。例如，7月，歐陽明高院士工作站研發的納米級“硫化物電解質”宣布即將進入量產階段，正在規劃一條年產百噸級的中試線；2026年前，歐陽明高院士工作站還會建設一個千噸級的量產線。9月，青島能源所武建飛帶領的先進儲能材料與技術研究組研發出用于全固態鋰硫電池的新型硫化鋰正極材料，能量密度達600Wh／kg（瓦時／千克），相關研究成果發表于國際學術期刊《Small》。10月，由上海屹鋰新能源科技有限公司投資建設，江西于都一條500MWh（兆瓦時）全固態電池量產線投產……
青島技術達到國際先進水平
在硫化物全固態電池領域，青島已經處于“先發陣營”。武建飛早在2016年就開始帶領團隊深耕硫化物全固態電池領域的基礎科學問題和電池規模化制備技術，近年來在硫化物全固態電池關鍵材料和核心技術方面取得一系列突破。
該團隊自主創新了多項關鍵材料，包括高穩定性、高容量正極材料，納米級高離子電導率、高空氣穩定性的硫化物電解質，抑制電極龜裂及長壽命的負極材料等；研制出2Ah（安時）多層疊片全固態軟包電池，循環性能優異，單體電池循環4000次后容量可保持80％以上；開發出能量密度600Wh／kg（瓦時／千克）全固態鋰硫電池，常溫下循環6200次后其容量仍可保持84．4％，為長續航電動汽車提供技術儲備。經中國化工學會鑒定，青島能源所全固態電池項目整體達到國際先進水平。
為了推動前沿成果落地，項目團隊同步完善了多項硫化物軟包電池生產的核心工藝技術。團隊成員、青島能源所科研助理王九天告訴記者，團隊開發了超薄硫化物電解質膜制備技術，高穩定性電極／電解質界面構筑技術，勻漿、涂布、電極成型、大型電極疊片等軟包電池制備技術等，為硫化物全固態電池的制備奠定了工藝基礎。
為了推進技術產業化，青島能源所授權許可相關團隊自主創業，青島中科源本新能源有限公司由此而來，目前企業已經建成公斤級硫化物固體電解質生產及硫化物全固態軟包電池連續生產的實驗室小試線，完成了天使輪融資，并牽頭建設了剛剛投產的全固態硫化物電池中試產線。
該項目旨在解決硫化物全固態動力電池產業化關鍵技術難題，打通全固態電池由技術到產品的通道，加快產業推進速度。按照規劃，該產線預計到2026年年底，可下線100Ah（安時）電芯，生產線規模擴大至2GWh（吉瓦時）。該項目屆時將建成穩定的上下游合作關系，推動固態電池材料技術初步成熟，全固態電池上車驗證。
這期間，青島市將給予更大力度、更貼心的支持與服務。例如，經前期深入溝通、對接、考察，市科技局將在2025年青島市關鍵技術攻關中對該項目給予立項支持300萬元；近期，市科技局還將該項目推薦至省科技廳，申報股權聯動支持地方重大項目，待通過后續評估考察后，項目有望獲得省市聯動合計5000萬元的融資支持。再如，青能所成果轉化專班先后組織一汽解放、北汽制造、奇瑞等車企以及魏橋研究院、魏橋國科科創基金等到中科源本對接，就技術指標確立、應用場景搭建、投融資合作推進等事項交流探討。
整體來看，該中試產線將實現硫化物全固態電池領域從材料制備到電池組裝的全鏈條高效率生產，進一步優化電池性能，解決硫化物全固態電池規模化生產的技術、工程問題，為后續產業化生產打下堅實基礎，為電池產業的轉型升級提供有力支撐。
根據測算，2025年我國固態電池市場空間有望達30億元，2030年有望達到200億元，5年約有170億元的市場增長空間。面向這片藍海，以此類項目為牽引，青島將推動硫化物全固態電池從實驗室走到生產線再走上產業應用，全面帶動電池正／負極材料制造、山東省新能源汽車等上下游行業發展，搶占新能源電池技術和產業發展制高點。（青島日報／觀海新聞記者 耿婷婷）
