硫化物全固态电池产品化路线

潘仪 市场背景与固态电池国际发展态势 目录 固态电池的发展阶段 CONTENTS 硫化物固态电池产品可行性 协同创新与合作共赢 市场背景与固态电池国际发展态势 目录 02固态电池的发展阶段 CONTENTS 03硫化物固态电池产品可行性 04协同创新与合作共赢 动力电池市场背景 p技术路线 刀片电池： 安全性— LFP化学体系能量密度—高集成效率 Ø新能源车渗透率和动力电池产能发展迅速Ø我国动力电池产业在全球处于实际领跑地位 全固态电池： 固态电池国际发展态势 Ø固态电池的研究布局已体现出全球化、重点支持、产业链互动加强等特点。日、美、欧等国家和地区早早开始布局，国内近几年电解质材料及全固态电池技术能力提升迅速，但相比国外尤其是日本，仍有差距。 Ø主流技术方案包括：聚合物、硫化物、固液混合 01市场背景与固态电池国际发展态势 目录 固态电池的发展阶段 CONTENTS 03硫化物固态电池产品可行性 04协同创新与合作共赢 固态电池发展阶段 固态电池II产品可行性 固态电池I技术可能性 固态电池III市场竞争力 1、成本控制2、品质提升3、产品推广 1、电解质路线探索和判断2、关键问题解决方案（正极包覆、高比容负极、辅材等） 1、关键技术攻坚2、机理模型建立3、产品实现4、产线建设5、标准建立 4、化学体系能力评价 氧化物（LPON、LATP等）聚合物（PEO等）硫化物（LGPS、LPSCl等）启动研究 固态电池I.技术可能性 从终端消费者综合使用需求出发，硅基负极硫化物全固态电池可兼顾高能量密度和高安全性能1，性能均衡2，主要短板均有明确解决对策3，商业化潜力较大。 固态电池II.产品可行性材料-电极-电芯解决方案 电芯 电极 材料 高活性占比-高面容-长循环 低成本-高制程稳定性-高纯度-高可成型性 单晶-颗粒工程-高熵掺杂-人工CEI-低残碱 p固固界面工程 高Si沉积量-近零膨胀-表面稳定化 固态电池II.产品可行性-整车及电池系统的设计 高安全性、高能量密度、低拘束力、高集成效率 长续驶里程、高电压平台、宽温域、超级快充 高能量密度、高安全性能、高倍率性能、低膨胀 固态电池整车和系统需解决的关键问题： uMPa级膨胀力条件下轻质、高强电池包箱体关键技术研究u高强、均匀力场、可调节拘束系统关键技术研究u考虑热管理、安全等性能要求下的电池系统及整车高效集成技术研究 固态电池III.市场竞争力 ü低制造费用途径：产品良率+规模化+工艺优化等ü低BOM成本途径：电解质降本、低电解质用量设计等 固态电池III.市场竞争力 3、市场推广 示范期：2027-2029年，中高端电动汽车拓展期：2030-2032年，主流电动汽车 01市场背景与固态电池国际发展态势 目录 02固态电池的发展阶段 CONTENTS 硫化物固态电池产品可行性 04协同创新与合作共赢 产品可行性：1.界面问题 p如何降低对高压强的依赖是阻碍全固态电池发展的重要挑战之一！p界面问题的深入认识是指导正向设计全固态电池中低压强下工作的关键途径！ 产品可行性：2.高性能全固态电解质开发 基于AI的组成-结构-性能正向设计 基于高通量试验技术的高性能样品实现 预期达到高通量制备系统7通道流量控制7组分正交实验快速筛选固态电解质，单批次样品数>100个 深度融合模拟仿真、表征分析、材料制备过程，系统分析材料的化学成分、微观结构、界面特性与电化学性能间的构效关系，实现高离子电导率＞10mS/cm的硫化物固态电解质。 产品可行性：3.高比容量长循环寿命复合正极开发 正极材料开发 n低成本高效载流子传导复合包覆策略•原位转化的低成本快离子导体复合包覆层•混合导体软界面包覆 ü高熵掺杂方案实现晶体结构稳定性提升ü熔盐诱导和分段烧结控制晶面生长改善单晶动力学性能ü形貌及颗粒工程 通过颗粒工程、制程仿真与工艺改进，搭建正极高效载流子网络，结合关键辅材开发，实现高面容量、高活性材料占比。 产品可行性：4.高比容量低膨胀硅基负极开发 通过构建低膨胀骨架、3D界面结构复合负极，按需定向合成设计粘结剂，缓解体积变化的界面物理接触劣化问题，实现长循环。 产品可行性：5.全固态电芯产品设计 超高能量密度高安全、长寿命、高功率、宽温域、低运行压力电芯设计 产品可行性：6.全固态产品创新机会点 正极 耐氧化型电解质 耐还原型电解质 深度挖掘产品创新机会点，针对全固态体系特点精准“定制” 产品可行性：7.多层级、全时域、全工况测试评价与标准 固态电池：全固态电解质规模化量产 固态电解质量产工艺流程图： 固态电池：全固态电池量产工艺与设备开发 u关键工艺与设备开发： 01市场背景与固态电池国际发展态势 目录 02固态电池的发展阶段 CONTENTS 03硫化物固态电池产品可行性 协同创新与合作共赢