阳如坤谈全固态电池规模制造关键技术挑战

2026年2月7日至8日,第三届中国全固态电池创新发展高峰论坛在北京举行。论坛由中国全固态电池产学研协同创新平台主办,设1场高层论坛与3场专业论坛,聚焦关键材料与电芯创新、工艺创新与关键装备、知识产权战略重塑与风险前瞻。

会议汇聚政产学研各界400余人,包括9位院士、8家行业组织代表及电池、材料、整车、装备等领域企业骨干,围绕行业共性关键问题展开研讨,旨在支撑我国全固态电池突破技术瓶颈、实现高质量跃升。

深圳吉阳智能科技董事长阳如坤在题为《全固态电池规模制造技术探索》的演讲中指出,规模化制造是降低全固态电池成本的核心路径。当前电池循环寿命多徘徊在300次左右,安全性问题尚未彻底解决。固态电池以固体电解质替代液态电解质,依赖电解质膜实现电子隔离与离子导通;微观层面原子、分子级接触至关重要,但正极、负极、电解质等颗粒组合后难以避免缝隙,易引发内阻升高、不均匀发热、锂枝晶生长等问题,对孔隙率控制提出严苛要求。

材料层面,正极缝隙需控制在1微米至10微米,负极在100纳米至10微米,而长寿命全固态电池要求固–固间隙低于1微米、孔隙率稳定在8%–10%。当前湿法极片孔隙率约35%–40%,干法约10%–20%,与理想值差距显著。制造已由宏观牛顿力学向微观量子力学演进,建模难度大,AI大模型成为关键破局工具。

制造路线主要分原位固化与原位生长两类。一次原位固化法技术成熟度较高,已有企业启动量产,但仍面临稳定性不足、体积变化、产气及残留气泡等问题;逐步原位固化法处于尝试阶段,有望降低失重率;原位生长法具备自愈合潜力,但产业化尚远。技术路径呈现从掺混固态电解质、准固态向全固态渐进演进特征,目标量产能量密度为350Wh/kg–400Wh/kg,为未来400–500Wh/kg工艺与装备开发奠基。

固–固界面原位生长是制造核心难点,物理接触与化学接触均不可或缺。充放电过程中形成的SEI与CEI膜是界面融合范例。气相沉积、溶胶凝胶、原位聚合等属重点探索方向,但ALD均匀沉积、跨尺度数字化建模与工艺关联分析仍存挑战。在线检测能力亟待提升,如1–10微米金属粉尘识别,以保障安全;界面感知、过程控制及基于大数据的闭环调控,对提升制造合格率至关重要。当前行业合格率普遍低于95%,实现99%以上高质量制造仍需协同攻关。

装备研发方面,干法混合与连续成膜为大规模生产关键,固态电解质独立成膜且无孔隙是理想离子传输状态。卷对卷成膜、连续制造、智能化成等技术可提升效率与质量。复合叠片技术可达800–1000PPM效率,单台设备产能达2–4GWh。AI大模型应用受限于数据孤岛、实时性不足与幻觉问题,需强化多模态数据获取、定义与处理能力;结合边缘计算、分层控制架构、物理约束嵌入与数据合成方法,可增强模型可控性与可解释性。阳如坤强调,全固态电池制造整体仍处探索阶段,基础研究尚未明晰,须在研发初期即统筹电化学原理与制造工程逻辑,推动二者深度融合。

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