在自治區(qū)黨委、政府高位推動下,內蒙古以“起跑就領先”的魄力,按下科技“突圍”快進鍵,錨定稀土、儲能、氫能、乳業(yè)、空天計量等戰(zhàn)略領域,以“非常之舉”在重點點位上精準落子,讓科技創(chuàng)新成為高質量發(fā)展的“關鍵變量” 與“最大增量”。
這里既有“工業(yè)維生素”稀土的“精密蛻變”,也有綠電儲能的“綠色革命”,更有空天技術的“高度突破”……每一個點位“突圍”都在尋找高質量發(fā)展的“最優(yōu)解”。為此,我們特開設“突圍進行時”專欄,將目光對準這些滾燙的創(chuàng)新現(xiàn)場,記錄“卡脖子”技術突破的艱辛,見證新質生產力破繭的喜悅,傾聽科研人員勇立潮頭的心聲,共同書寫北疆大地向新質生產力進軍的生動篇章。
從手機到汽車,從無人機到儲能電站,電池技術的發(fā)展既直接關乎我們生活的便利程度,也劃定了產業(yè)進化的邊界。
一直以來,動力電池都被譽為新能源汽車的“心臟”,是新造車生產中最關鍵的一環(huán)。其中,全固態(tài)電池憑借在能量密度、安全性等方面遠超鋰離子電池的多重優(yōu)勢,被視作“動力電池未來的終極形態(tài)”。
“全固態(tài)鋰電池雖聽起來十分理想,但實際研發(fā)中面臨諸多問題。主要是電池正極內部的不同材料在化學和物理性質上難以實現(xiàn)完美匹配,由此產生多種界面問題,進而影響電池能量密度和使用壽命。”華能伊敏煤電有限責任公司相關負責人介紹道。傳統(tǒng)固態(tài)電池存在兩大“缺陷”,固態(tài)電解質與正負極界面接觸效果欠佳,導致鋰離子傳輸效率不足液態(tài)電池1/3;其次,在充放電過程中,鋰枝晶容易穿透電解質,進而引發(fā)儲能系統(tǒng)短路起火。
2025年,自治區(qū)科技廳啟動實施科技“突圍”工程“儲能與新型電力系統(tǒng)”點位專項,華能伊敏煤電有限責任公司牽頭,聯(lián)合中國科學院物理研究所、西安熱工研究院有限公司、內蒙古工業(yè)大學等8家區(qū)內外單位共同實施“高安全長壽命固態(tài)鋰離子電池及其儲能應用研究”項目,針對全固態(tài)儲能鋰電池全產業(yè)鏈的技術難點與痛點,開展高安全長壽命固態(tài)儲能鋰電池關鍵材料、電芯、系統(tǒng)等方面的研究開發(fā)。該項目通過寬溫域高可靠固態(tài)電池儲能系統(tǒng)與電力調頻技術開發(fā)、固態(tài)儲能鋰離子電池的失效分析及安全風險研究,最終實現(xiàn)高安全長壽命固態(tài)儲能鋰電池和系統(tǒng)產品在火-儲一體化工程中的示范應用。項目成果將突破儲能領域全固態(tài)電池的技術難題,大幅提升儲能系統(tǒng)的安全性,為新型電力系統(tǒng)的構建提供技術支撐。
“項目建成后,全固態(tài)電池預計120℃真空條件下保持6小時失重率小于1%,循環(huán)壽命≥10000 次,且電池單體在針刺、短路、過充、擠壓、跌落等安全測試中均不起火、不爆炸。示范項目容量≥5MWh,儲能系統(tǒng)綜合能量效率≥90%,等效度電成本≤0.2 元 / 千瓦時。”項目相關負責人表示,安全性能只是這款固態(tài)鋰電池的優(yōu)勢之一,它的循環(huán)壽命能達到 10000 次以上,因此還具備高效、長壽命、低成本等特點,能廣泛應用于火儲聯(lián)合調頻、獨立儲能電站、動力電池等多個領域。
未來,項目團隊將聚焦攻克材料高電導率、高界面及材料穩(wěn)定性等科學問題,開發(fā)適用于儲能場景的高安全長壽命固態(tài)儲能鋰離子電池關鍵材料與體系;針對蒙東、東北等極寒地區(qū),研究寬溫域高可靠固態(tài)電池儲能系統(tǒng)應用技術。同時,團隊還將加強基礎研究、促進產學研合作、完善標準體系,持續(xù)探索新能源技術的發(fā)展路徑。
責任編輯: 張磊