近日，在第二十届中国汽车产业发展（泰达）国际论坛的开幕大会上，中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高发表了题为“中国动力电池发展历程、技术进展与前景展望”的演讲。
欧阳明高表示，新能源汽车是上－中一下三场，我们一般提上半场电动化、下半场智能化，其实还有一个就是绿色化，如果没有绿色化，我们还不能叫作100%的新能源汽车。未来新能源还需要依靠氢能，将来的煤电厂要用氢代替，长周期靠氢能，中周期10个小时靠电池、电化学储能电站，短周期靠车网互动，也就是智慧能源系统。
回顾中国动力电池的发展历程时他指出，中国动力电池2000—2030年是一个完整的技术周期，第一个十年，动力化开始落地，主要遇到的问题是安全，安全问题直到今天还没有彻底解决，第二个十年人工智能革命和智能电池，就是电池的全生命周期智能化，降本提效。第三个十年是从2020年进入到2030年重点就是材料体系创新，就是固态电池。
电池的三个十年，研究的重点分别是安全电池、智能电池、固态电池。
首先电动电车的应用引出的安全电池问题。电池安全首先面临的就是热失控，所谓热失控就是各种诱因引发温度上升，温度上到一定的程度，温度每秒钟可以上升一千度，温度控制不住了，这个叫作热失控。一个电池热失控之后，再在电池包里面传播蔓延，最后导致燃烧事故，就是这样的过程。
研究就需要从材料、原子的角度，比如说同步辐射光源大科学装置；而后从热的角度研究，揭示热失控过程的机理；然后再研究电池单体热失控与抑制技术，比如说正极材料的包覆，高安全隔膜等等。
第二个问题，就是人工智能革命与智能电池。动力电池需要智能化的电池管理，全生命周期智能化提速降本；另外，储能电池越做越大，现在达到了600Ah，一个电池两公斤，电池数目减少，就把比能量做上去，但是这样做上去安全、寿命、异质性风险全都加大了，所以按照传统的办法这个不行的。所以，我们就需要往电池里面加芯片。现在往储能电池里面植入芯片、传感器，全时监控，所以这个就是发展智能电池的两个背景。
第三个问题是固态电池。他认为分三步，首先重点攻关固态电解质，第二步重点攻关高容量复合负极，第三步重点攻关高容量复合正极。
首先是固态电解质。2025年以200Wh/kg和400Wh/L为目标，打通全固态电池技术链，三元和石墨正负极基本不变，确立主体电解质；2030年以300Wh/kg和600Wh/L为目标，特种商用车应用为主要场景，三元和硅碳正负极，优化固态电解质体系（主体电解质+补充电解质），实现在电池层面大于4C的倍率性能和5000的循环寿命。
经过现在的发展，固态电解质的主流方向还是硫化物固体电解质，现在硫化物电解质本身的问题大部分解决，包括工艺、安全。但不是说固态电解质电池就安全了，不是所有的固态电解质都安全，重点在研究固－固反应，这种反应可以比气－固反应的安全性能提升一倍，可以说，三元电池安全性提升到磷酸铁锂电池这个完全可以做到的。
第二步就攻关复合负极。2030年以400Wh/kg和800Wh/L为目标，高性能乘用车应用为主要场景，进一步发展高比容量高硅基负极，实现在电池层面大于3C的倍率性能和1500的循环寿命；
2035年以500Wh/kg和1000Wh/L为目标，进一步发展高比容量锂金属负极（锂金属载体或功能层）。
现在整个电池行业最核心的技术变革就是硅碳负极，这个不光是全国在用，也是整个锂离子电池行业、手机行业首先采用了。但是硅负极膨胀太厉害了，我们要解决这个问题，因此我们创新地提出了一步法制备硅碳负极技术，该技术具有低成本、低能耗和低碳化等优点，硅碳负极材料可达到高比容量、长循环寿命和高首次库伦效率的目标。
硅基负极现在国内两条技术路线，大部分技术路线都是由美国主导的硅烷气，在多孔炭上化学器上成集，现在国内大多在学这个。我们采用另外一个技术路线，采用高锂离子导率、低电子导率的材料作为界面修饰材料，提高硅碳负极材料和硫化物电解质的界面稳定性，实现硅碳负极材料优异的循环性能。我们这个技术路线现在可以稳定性更好，容量相当，同时成本大幅下降。
第三步是复合正极。2035年以500Wh/kg和1000Wh/L为目标，进一步发展高电压高比容量富锂正极；2040年以700Wh/kg为目标，发展锂硫和锂空气电池。
正极现在听说有700瓦时以上的电池，欧阳明高认为至少汽车是不能使用的，现在还不可能。我们最后的正极可能是往锂-硫电池、锂-空气电池这样的方向去提升，用在我们轿车上每公斤700瓦时，我个人认为如果大规模生产的话，这个需要十年的努力，2024年由我牵头成立的中国全固态电池产业协同创新平台，正在推动整个行业的创新。
展望未来，欧阳明高院士认为锂离子动力电池技术变革进程会长期持续，高比能全固态电池与低成本、长寿命锂离子电池对中国动力电池产业同等重要，要双轮驱动。2030年电力结构背景下碳排放降低12%；2050年电网深度脱碳背景下碳排放降低75%；100%绿电结合电能替代化石过程燃料，可以实现电池生产制造全生命周期近零排放。他强调动力电池产业向可再生能源丰富的西部地区转移将是中国电池产业发展的重要选择。
