“数字新时代,共同探索锂电池行业的数字化转型”

8月29日下午，“OFweek2023锂电池智能制造技术研讨会”在深圳福田会展中心(7号馆)隆重举行。研讨会的主题是“数字新时代，共同探索锂电池行业的数字化转型”。

北京理工大学电动汽车国家工程研究中心由国家发展和改革委员会第一个国家电动汽车工程实验室改制而来。它是中国第一个从事电动汽车研究的单位。自1992年以来，参与了原国防科技工作委员会组织的电动汽车研发工作。自国家“八五”计划以来，一直得到科技部、工业和信息化部、总设备部和北京市政府的重点支持，在电动汽车研究、工业化和示范运行方面积累了丰富的研究成果。

在这次演讲中，孙立清教授专注于材料、发展方向和市场趋势，并分享了他的研究成果。孙教授表示，从锂电池行业的角度来看，该行业更符合未来大规模制造和广泛应用的前提。

新能源是国家发展的重点，新能源汽车是中国和国际竞争的焦点。随着核排放事件的发酵，未来的能源需求将更倾向于新能源。同时，新能源汽车经历了近20年的发展，现在已经到了成交量快速上升的攀爬时期。其他运输工具，无论是在天空中飞行、在地面上跑步、在水中游泳、在城市运行、在农业工作中工作，都是在新能源中工作的，取代了汽油等排放量高的污染能源。

随着新能源汽车的发展，锂电池得到了广泛的应用，但锂电池的使用也带来了许多问题，首先是安全问题，根据相关数据统计，新能源汽车平均每天起火7例；其次，锂电池耐低温性差，北方冬季电池里程大大降低；锂电池成本高，废锂电池处理对环境的影响。这些问题已经成为锂电池行业需要解决的障碍。

孙立清教授认为，新能源电池的关键核心仍然是材料。习近平总书记表示，新材料产业必将成为未来高新技术产业发展的基石和领导者，对全球经济、科技、环境等领域的发展产生深远影响。生产工具的每一次社会变化都伴随着材料的突破，也是人类文明进步的基石。

目前最重要的方向是固态电池的研发。目前，我国的研发过程已从结构创新向材料创新转变，主流电池制造商在石墨烯、碳纳米管、硅等材料的应用方面取得了突破。在过去的很长一段时间里，锂行业因为材料而遭受了很多损失，如隔膜原材料，相当依赖进口；在粘合剂方面，我们需要提前三个月向供应商支付，交易价格很高，才能获得从国外进口的材料。

目前，固态电池界面技术有几种主流方案。A方案是电池采用非生产性膜界面电解质膜技术，新电池界面膜技术电池技术是Bellcore聚合物锂离子电池制造技术后的技术创新，是世界级电池企业和世界大学、科研机构的研究方向，逆转锂离子电池制造技术的行业障碍，可形成三个过渡界面，有利于锂离子在电池中的迁移。

国内锂电池企业仍处于该技术的研发阶段。该技术全面颠覆了行业的技术障碍，实现了锂电池电极、电解质的高密度和电极和电解质结构的集成特性，使更多的带电离子聚集在一端，传导电流更大，从而提高了电池容量。

B方案是硫化物、氧化物等固体电解质，如卤化物、氮化物等，这些固体电解质化学稳定性高，层结构稳定，比表面积大，表面电荷密度大，与有效化学反应集成具有离子交换功能，界面稳定性和机械强度高。该方案的材料已得到验证。

孙立清教授得出结论，仅仅结构创新是不够的，我们必须从材料创新开始。老一代的材料已经到了后来的时代。在材料后期，电池将持续3-5年，但新一代材料的革命性变化已经到来。简单的电化学电池可能会结束，新材料电池的物理和化学集成是一种趋势。在这个节点上，我们应该关注材料、材料技术和材料行业！