固態(tài)電池及相關(guān)材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展\n調(diào)查問(wèn)卷

固態(tài)電池作為下一代動(dòng)力電池的核心技術(shù)方向，已成為全球新能源產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的戰(zhàn)略制高點(diǎn)。為科學(xué)評(píng)估國(guó)內(nèi)外固態(tài)電池及相關(guān)材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，厘清制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵科學(xué)與工程難題，分析我國(guó)優(yōu)勢(shì)與短板，中國(guó)硅酸鹽學(xué)會(huì)特開展本次問(wèn)卷調(diào)查，誠(chéng)摯邀請(qǐng)您參加。您提供的信息將嚴(yán)格保密，并僅用于本課題的綜合性分析。

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您的工作單位屬性

高校/科研院所電池材料/電芯制造企業(yè)設(shè)備制造商電動(dòng)汽車/eVTOL制造企業(yè)投資/咨詢機(jī)構(gòu)其他

3. 您從事新能源材料、電池、電動(dòng)汽車、eVTOL等相關(guān)行業(yè)的年限

3年以下3-5年6-10年10年以上

4. 您已取得的學(xué)位

學(xué)士碩士博士

5. 您當(dāng)前的研究或業(yè)務(wù)重點(diǎn)集中在哪方面？（可多選）

新型電池材料的開發(fā)（電解質(zhì)、電極材料等）界面改性/表征技術(shù)研究電芯設(shè)計(jì)電芯制備工藝研究電池失效機(jī)制研究產(chǎn)業(yè)鏈/供應(yīng)鏈戰(zhàn)略電池回收與資源化

6. 您認(rèn)為哪一種全固態(tài)電池技術(shù)路線將率先實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用？

氧化物路線硫化物路線鹵化物路線聚合物路線復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)路線其他（請(qǐng)注明）

7. 您認(rèn)為固態(tài)電解質(zhì)材料當(dāng)前最需解決的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題是什么（可多選，限選3項(xiàng)）？

室溫離子電導(dǎo)率低，鋰離子遷移能壘高內(nèi)部電子電導(dǎo)率難以抑制，存在枝晶刺穿風(fēng)險(xiǎn)電化學(xué)窗口偏低，與高電壓正極材料的適配性較差空氣穩(wěn)定性較差化學(xué)/電化學(xué)穩(wěn)定性與柔性難以兼顧陶瓷電解質(zhì)的厚度與機(jī)械強(qiáng)度互為制約其他（請(qǐng)注明）

8. 您認(rèn)為哪一種正極材料率先在固態(tài)電池中獲得規(guī)?；瘧?yīng)用？

8系三元正極9系三元正極富鋰錳基正極磷酸鐵鋰正極硫正極鈷酸鋰正極中鎳三元正極其他（請(qǐng)注明）

您認(rèn)為正極材料體系適配固態(tài)電池的主要障礙是什么（可多選，限選3項(xiàng)）？

高鎳三元正極與固態(tài)電解質(zhì)（硫化物、鹵化物、聚合物等）之間的界面化學(xué)/電化學(xué)穩(wěn)定性差富鋰錳基高比容正極材料在循環(huán)過(guò)程中的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差正極內(nèi)部的離子電導(dǎo)率低，阻礙鋰離子的遷移復(fù)合正極中活性物質(zhì)的含量低，影響電池的能量密度高鎳、富鋰等材料析氧，并與電解質(zhì)發(fā)生串?dāng)_反應(yīng)

10. 您認(rèn)為哪一種負(fù)極材料率先在固態(tài)電池中獲得規(guī)?；瘧?yīng)用？

Si/C復(fù)合負(fù)極富鋰復(fù)合負(fù)極金屬鋰基負(fù)極石墨負(fù)極無(wú)鋰負(fù)極其他（請(qǐng)注明）

11. 針對(duì)固態(tài)電池應(yīng)用，您認(rèn)為負(fù)極材料面臨的主要技術(shù)挑戰(zhàn)是什么（可多選，限選3項(xiàng)）？

負(fù)極材料與固態(tài)電解質(zhì)之間的界面阻抗高金屬鋰負(fù)極的枝晶生長(zhǎng)難以抑制負(fù)極與固態(tài)電解質(zhì)的化學(xué)/電化學(xué)相容性差金屬鋰基負(fù)極的體積膨脹、粉化與界面空隙Si/C復(fù)合負(fù)極（高硅含量）的體積膨脹與界面失效硅基負(fù)極的體積膨脹、不可逆鋰損失與循環(huán)穩(wěn)定性

12. 針對(duì)固態(tài)電池的“固/固界面”這一核心科學(xué)問(wèn)題，您認(rèn)為最棘手的是什么（可多選，限選3項(xiàng)）？

物理接觸問(wèn)題：電極與電解質(zhì)本身接觸不良，且循環(huán)過(guò)程中的體積效應(yīng)進(jìn)一步導(dǎo)致界面接觸失效界面穩(wěn)定性問(wèn)題：電極與電解質(zhì)在界面處發(fā)生化學(xué)/電化學(xué)副反應(yīng)，生成高阻抗界面層應(yīng)力-機(jī)械失效問(wèn)題：體積變化或枝晶生長(zhǎng)導(dǎo)致應(yīng)力集中導(dǎo)致應(yīng)力集中，進(jìn)而造成電解質(zhì)層開裂、電極粉化失效或電極/電解質(zhì)層界面失效空間電荷層效應(yīng)：界面空間電荷層效應(yīng)造成離子遷移能壘高界面電荷輸運(yùn)機(jī)制問(wèn)題：缺乏原位或無(wú)損檢測(cè)等先進(jìn)的表征手段，界面電荷輸運(yùn)機(jī)制尚不清晰。

13.

您認(rèn)為制約固態(tài)電池工程化制備的主要技術(shù)障礙是什么（可多選，限選2項(xiàng)）？

電解質(zhì)膜的制備技術(shù)：大面積、超薄、致密且無(wú)缺陷電解質(zhì)膜的批量化制備技術(shù)干法電極工藝：大面積、高載量電極的均勻性控制技術(shù)，與集流體的復(fù)合技術(shù)等電極/電解質(zhì)的一體化成型工藝：如何實(shí)現(xiàn)電解質(zhì)/電極良好的固/固接觸，并保持工藝的穩(wěn)定性極片絕緣處理技術(shù)：高壓壓制后極片邊緣的毛刺易造成電池短路生產(chǎn)環(huán)境控制：硫化物體系對(duì)低露點(diǎn)的苛刻要求帶來(lái)能耗的挑戰(zhàn)體積膨脹抑制技術(shù)：如何實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池在循環(huán)過(guò)程中低的體積膨脹和結(jié)構(gòu)完整性

14.

您認(rèn)為阻礙固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸有哪些（可多選，限選3項(xiàng)）?

關(guān)鍵材料（電解質(zhì)、高比容電極）的性能尚不能滿足要求固/固界面接觸/穩(wěn)定性問(wèn)題未得到根本解決制造工藝與配套裝備不成熟（薄膜制備、干法電極、工作壓力等）生產(chǎn)制造一致性差無(wú)法與現(xiàn)有的鋰離子產(chǎn)線兼容，產(chǎn)業(yè)鏈不完善技術(shù)路線不明確，存在多元化競(jìng)爭(zhēng)，投資風(fēng)險(xiǎn)大工藝設(shè)備生產(chǎn)制造節(jié)拍不匹配，工藝開發(fā)成本過(guò)高制造成本過(guò)高缺失有效質(zhì)量檢測(cè)方法和檢測(cè)技術(shù)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)環(huán)節(jié)過(guò)程質(zhì)量控制其他（請(qǐng)注明）

15. 請(qǐng)?jiān)u估以下各種技術(shù)挑戰(zhàn)對(duì)固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化的制約程度。請(qǐng)選擇對(duì)應(yīng)的分值，分值1-5，其中1=制約程度很低，5=制約程度極高。

固態(tài)電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率較低

固/固界面接觸差，阻抗大

固態(tài)電解質(zhì)薄膜化后強(qiáng)度低

大面積固體電解質(zhì)膜制備困難

金屬枝晶生長(zhǎng)造成電池短路

負(fù)極體積膨脹造成電池失效

高比容正極的循環(huán)穩(wěn)定性差

高比容正負(fù)極與固體電解質(zhì)的化學(xué)/電化學(xué)相容性差

與固態(tài)電池產(chǎn)線相適應(yīng)的關(guān)鍵裝備缺失

固態(tài)電池的制造成本高

固態(tài)電池相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)缺失，市場(chǎng)準(zhǔn)入條件不清晰

16. 您如何看待當(dāng)前固態(tài)電池的成本問(wèn)題（可多選，限選2項(xiàng)）？

電解質(zhì)材料（如硫化物前驅(qū)體、稀有金屬等）價(jià)格昂貴推高了固態(tài)電池的成本制備技術(shù)不成熟，良品率低導(dǎo)致生產(chǎn)成本攤銷高生產(chǎn)設(shè)備投資成本高導(dǎo)致生產(chǎn)成本攤銷高對(duì)環(huán)境要求苛刻，生產(chǎn)過(guò)程中的能耗大導(dǎo)致成本攤銷高供應(yīng)鏈不成熟，尚未形成規(guī)?；?yīng)其他

17.

您認(rèn)為固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈中最薄弱、最依賴進(jìn)口的環(huán)節(jié)是什么？（可多選，限選兩項(xiàng)）

上游原材料：如高純度硫化鋰、氧化鋯等高端輔材：如專用于固態(tài)電池體系的特種粘結(jié)劑等核心裝備：如干法電極混煉設(shè)備、超快激光設(shè)備、高精度檢測(cè)設(shè)備等電池管理系統(tǒng)（BMS）：針對(duì)固態(tài)電池高電壓、高安全特性的專用管理芯片與算法

18. 您認(rèn)為固態(tài)電池標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)當(dāng)前最緊迫的任務(wù)是什么？

電池材料檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)：固態(tài)電解質(zhì)粉體、電解質(zhì)膜、電極膜的檢測(cè)方法與標(biāo)準(zhǔn)性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：界面阻抗、界面穩(wěn)定性、臨界壓強(qiáng)等關(guān)鍵參數(shù)的測(cè)試方法與標(biāo)準(zhǔn)安全規(guī)范：針對(duì)固態(tài)電池的針刺、擠壓、熱失控等測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)壽命評(píng)價(jià)：加速壽命預(yù)測(cè)方法與實(shí)際工況的關(guān)聯(lián)模型及準(zhǔn)確度

19. 為推動(dòng)固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化，您認(rèn)為哪些方面的政策或支持最需要加強(qiáng)（可多選，限選2項(xiàng)）？

加大基礎(chǔ)研究投入，鼓勵(lì)對(duì)關(guān)鍵材料、核心技術(shù)的攻關(guān)以及機(jī)理機(jī)制方面的探索研究引導(dǎo)和鼓勵(lì)社會(huì)資本持續(xù)穩(wěn)定投入建立國(guó)家級(jí)固態(tài)電池創(chuàng)新平臺(tái)，并開放給全行業(yè)共享國(guó)家層面組織“關(guān)鍵材料—核心技術(shù)—重點(diǎn)裝備—電芯—整機(jī)”的全鏈條協(xié)同研發(fā)通過(guò)應(yīng)用示范工程帶動(dòng)其他（請(qǐng)注明）

20.

您認(rèn)為固態(tài)電池將在哪幾個(gè)領(lǐng)域率先應(yīng)用？（可多選，限選2項(xiàng)）

新能源汽車低空飛行器電動(dòng)船舶人形機(jī)器人電動(dòng)工具工商業(yè)儲(chǔ)能戶儲(chǔ)其他（請(qǐng)注明）

21.

您認(rèn)為固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化成功后，對(duì)現(xiàn)有液態(tài)鋰離子電池產(chǎn)業(yè)格局產(chǎn)生什么影響？

完全替代，重塑整個(gè)電池產(chǎn)業(yè)鏈兩者并存，互為補(bǔ)充，但固態(tài)電池占主導(dǎo)地位兩者并存，互為補(bǔ)充，但液態(tài)鋰離子電池技術(shù)不斷改進(jìn)，仍占主導(dǎo)地位影響有限

22. 如何提高固態(tài)電池專利的質(zhì)量，避開美日韓等國(guó)家的專利壁壘？請(qǐng)給出您的建議：

23. 請(qǐng)您給出加強(qiáng)固態(tài)電池基礎(chǔ)研究方面的建議：

24. 您如何看待人工智能對(duì)固態(tài)電池技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來(lái)的影響：

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