高比能、高安全性是動力電池未來發展方向。從最開始的鋰電池動力化轉型，到現在的電池技術數字化、智能化轉型，安全性都是首要解決的問題。

在能源轉型的大背景下，我國新能源汽車發展勢頭強勁。工信部數據顯示，今年前三季度，我國新能源汽車產銷量分別完成631.3萬輛和627.8萬輛，同比分別增長33.7%、37.5%。新能源汽車新車銷量占汽車新車總銷量的29.8%，產銷規模進一步擴大。

作為新能源汽車的核心部件，動力電池的安全問題至關重要。在近日舉辦的新能源科學與交通電動化國際論壇上，中國科學院院士、清華大學教授歐陽明高指出，高比能、高安全性是動力電池未來發展方向。從最開始的鋰電池動力化轉型，到現在的電池技術數字化、智能化轉型，安全性都是首要解決的問題。

在歐陽明高看來，電池技術的創新周期大約是30年。自2000年起，鋰離子電池開始在動力方面應用，預計到2030年將會有一次全方位的技術革新。

“2000年開始的第一個十年，主要是在解決鋰離子電池動力化的安全問題，現在也還在繼續解決。2010年起的第二個十年，隨著動力電池產業規模不斷增大，提質增效需求推動了動力電池全產業鏈的技術革新、數字化轉型。第三個十年，也是現在正在發生的，電池超高比能量的需求催生新材料的換代，也就是以固態電解質研發為核心的全固態電池技術?！睔W陽明高表示。

據歐陽明高介紹，電池安全問題的本質是電池熱失控，主要由過充、過放等誘因導致電池內部溫度上升，超過正常電化學反應過程釋放的熱量，導致發生放熱的副反應，加速電池溫度上升，當溫度達到臨界點就會發生熱失控。“熱失控在整個電池系統內蔓延，就像引燃一個鞭炮一樣，導致最后的電池燃燒事故?！睔W陽明高說。

“為應對這個過程，我們建立了電池安全技術體系。推出了電池行業首個AI大模型，使電池安全預警的準確度提高了一個數量級，建立了電池熱蔓延的測試和仿真，以及熱管理設計的全套技術，保障了中國新能源汽車大規模推廣時的安全水平始終不低于燃油汽車，平均事故概率低于0.5/10000。這一技術解決了用戶的安全焦慮，這也是最重要的一個焦慮?！睔W陽明高表示。

據介紹，電池安全技術體系主要包括三個方面：一是被動安全的安全電池，針對熱失控蔓延進行防控設計和系統開發；二是主動安全的智能電池，針對各種誘因進行安全預警和主動調控；三是本質安全的固態電池，通過提高電池材料的熱穩定性，來防止熱失控的發生。

以能夠實現主動安全的智能電池開發為例，歐陽明高介紹，電池熱失控誘因就像人的癌癥一樣，比如肺癌的結節，剛開始是不明顯的，但是慢慢會長大。“怎么來復現這個過程呢？我們采用了缺陷植入，有目的地將焊渣等收集起來植入到電池里，這樣就可以觀察熱失控的早期、中期、晚期、末期是如何演變的。通過這種復現重構熱失控過程，就可以找到預警的方法。”歐陽明高說，預警之外，智能電池還要具備主動調控和智能化功能，在此基礎上，進行全生命周期的智能設計、智能制造、智能管理、智能回收。

在歐陽明高看來，動力電池的最終目標，是要做到本質安全，這要通過全固態電池的開發來實現。首先是解決正極材料、負極材料、電解質的問題，通過使用高安全隔膜、增加阻燃劑等方式提高本質安全?！拔覀兺ㄟ^結構調控實現了Ni90高鎳正極跟硫化物復合電極下容量達到235 mAh/g，在5C充放電倍率下的循環超過5000圈。我們制備的硫化物全固態電池體系下的硅材料比容量超過了2400mAh/g，首次庫倫效率超過了86%，現在已經開始了千噸級的產業化。另外，我們也研發了Ah級的全固態電池，目前可以做到電池容量15Ah，能量密度達到350Wh/kg，熱箱耐受溫度200℃，工作區間-20℃—120℃，預計到2025年能量密度能到500Wh/kg?！睔W陽明高介紹。

“目前安全電池已經做到了產業化，為動力電池和儲能電池提供了新方法。我們正在開發下一代智能電池，將安全技術、智能技術全部結合起來，預計在2025年左右產業化。全固態電池也在研發之中，預計在2027年—2030年間可以規模產業化?！睔W陽明高表示。