全球新能源汽車(純電和插混)銷售量，2023年為1465萬輛，2024年1823萬輛。中國新能源汽車發展，邁入全球化的高質量發展新階段，2023年新能源汽車累計銷量950萬輛，全球占比達到64.8，2024年累計銷量達到1286萬輛，全球占比70.5%。

　　2024年全球鋰電池產量達到1545GWh，到2025年全球主要鋰電池廠商規劃產能達到4335GWh，在全球動力電池裝機量排名前十的企業中，中國企業6席。

　　工信部發布我國鋰電池電池產量2023年940GWh，2024年1170 GWh，鋰電產值超過4萬億元，其中動力型 儲能型 消費型鋰電池產量分別占比826 260 84 GWh。

　　我國動力電池產量全球占比70%，引領全球，電芯制造與電池結構設計技術優勢明顯，但原創技術偏少，未來的機遇和挑戰在于突破能量密度和電池安全。

　　鋰離子電池受制于脫嵌反應機制和材料體系，其能量密度公里密度循環壽命安全等性能相互制約，難以兼顧，如何實現電池高能量密度與高安全迫在眉睫。

　　電池高比能高安全及提升策略：

　　● 高比能電池正極材料(高容量，高電壓)解耦設計，協同提升：Mg參雜鈷酸鋰占據Li層，作為支柱穩定4.6V電壓下的循環。

　　● 高比容量金屬鋰負級，金屬鋰是圣杯級高比能負極，在空氣中很難穩定保存，要在實際應用，需解決金屬鋰的穩定性，提高電池的安全性。

　　多種薄鋰負極制備策略，鋰銀合金厚度低至1微米的大面積鋰箔。直接刮涂法，將熔鋰澆鑄到碳納米管薄膜上，從而獲得超薄的Li-CNT膜。

　　需要注意一點，金屬鋰負級穩定性差，固態電解質界面電阻大，行業內提出了“鋰合金化”“界面親潤”新策略，構筑了系列穩定的金屬鋰負級，優化固態界面結構。

　　這種看法，將鋰金屬作為金屬看待，認為金屬必然存在疲勞效應。疲勞與鋰電池失效的關聯分為三種模式:

　　◎ 缺陷疲勞主導的失效，鋰金屬與固態電解質接觸不良時，初始缺陷會增加局部電流密度和應力集中，加速界面退化。

　　◎ 動力學疲勞主導的失效，在高電流密度下鋰離子擴散速度有限，導致鋰剝離過程中產生微孔并擴展，導致界面退化。

　　◎ 循環應力疲勞主導的失效，即使在低電流密度下，循環應力仍會導致金屬鋰疲勞最終引發界面退化。

　　● 微乳電解液實現金屬鋰電池“三高”

　　難點在于界面結構難穩定，材料退化難控制。同步調控正極界面CEI和負極界面SEI 。挑戰正負極材料與電解液界面不穩定，易發生副反應。

　　◎ 策略：解耦CEI和SEI ，設計非均相微乳電解液，實現同步調控。通過溶解度篩選構筑微乳電解液，氟化溶劑形成不可溶核殼結構的微乳液。

　　◎ 高穩定：同時形成富含LiF的CEI和SEI層，大幅提升界面動態穩定性。

　　◎ 高安全：含F電解液具有阻燃特性，循環過程未觀察到氣體產生，針刺無壓降，不起火，呈現優異的安全性能。

　　● 高比能無負極金屬鋰電池

　　行業內發明一種P區金屬添加劑，原位構筑人工SEI膜，提升界面穩定性和鋰離子快速輸送能力，獲得更高的循環和100%庫倫效率。

　　● 補鋰技術助力實現電池高比能

　　行業內發現鋰箔預鋰損傷機制，粉化和死鋰導致鋰利用率低。電子轉移路徑的阻斷，導致鋰殘留和低鋰利用率，容量加速衰減。

　　● 自愈合界面調控實現高比能高安全

　　挑戰聚合物電解質離子電導率低，固固界面阻抗大，影響界面鋰離子輸運，利用聚醚氨脂電解質中的二硫鍵和氫鍵自愈合，實現固態鋰金屬電池多界面自修復，提升界面相容性。

　　● 萘穿刺的聚合物復合集流體

　　◎ 挑戰:內短路是導致電池起火爆炸的主要原因之一。

　　◎ 解決方案：提出第二可變形隔膜，抑制內短路的新思路，構筑金屬聚合物的復合集流體。

　　● 熱關斷智能電解液

　　100攝氏度以上電解液分解成離子阻隔型SEI和CEI，關斷離子輸運。

　　小結

　　面向國家對新能源汽車和規模儲能的重大需求，發展高比能高安全動力電池與儲能電池關鍵材料與技術，研究開發新型電池體系。

　　● 基礎研究：新機制：工業條件下電化學體系反應機制的新認知，如鋰疲勞、電解液。

　　● 新材料：復合集流體、熱關斷智能電解液、鋰合金負極;新策略：解耦精準設計，協同提升性能。

　　● 技術攻關：

　　◎ 高比能電池關鍵材料：電池固態化，界面兼容及自愈合。

　　◎ 電池超級快充技術:雜原子參雜石墨負極。

　　◎ 原位無損檢測技術：超聲成像分析、光纖監測。

　　● 重點突破：

　　◎ 復合電極材料：實現電池優異的綜合性能。

　　◎ 電池本征安全：實現電池高能量密度下的高安全。

　　◎ 智能電池體系：聲、光等傳感技術，實現電池信息融合。