11月29日，36氪WISE2022未来能源创投新风向大会顺利举办。今年我们以「临界点」为主题，聚焦新能源市场，涵盖锂离子电池、钠离子电池、风电、光伏、储能、氢能、电动汽车等多个细分场景，通过汇聚新能源产业、资本、学术等领域的朋友，全方位探讨当下我国新能源市场的产业生态与发展变革，展望未来新能源产业的趋势动向与新增长点。
大会上，苏锂科技董事长任瑜发表了题为《引领固液混合电池的新一代正极材料》的主题演讲，他认为，目前广泛使用的锂离子电池具有安全隐患，固液混合电池能基本解决这方面的问题。苏锂科技针对固液混合电池的细分市场，已经开发出固态电解质包覆的高镍材料，能在材料层面显著提升安全性。
苏锂科技董事长任瑜
以下是任瑜的演讲实录，经36氪整理编辑：
各位观众大家好，非常感谢36氪这次邀请我们常州苏锂参加未来能源创投新风向大会。我代表苏锂科技给这次大会带来的报告是引领固液混合电池的新一代正极材料－固态电解质包覆的高镍三元正极材料。今天我的报告主要分为四个内容：
- 锂电池的现状和固态电池。
- 苏锂科技核心技术及产品。
- 苏锂科技简介。
- 高镍三元市场和未来发展规划。
锂电池的现状和固态电池
目前锂离子电池已经广泛应用于大家的生活当中，这里面包括了大家日常使用的手机、笔记本电脑、电动工具、交通出行的电动汽车和电动大巴以及电动飞机。其中由于目前使用的锂离子电池主要使用液态电解液，又因为液态电解液容易发生着火或者热失控，给日常生活中带来了很多事故。典型案例包括三星手机的安全性问题，2013年波音787锂电池着火事故，过去两年韩国三元储能电站的着火事故，以及最近几年在我们国家发生的电动汽车的热失控事故，这都是由于电解液容易着火或者热失控导致的。
由于液态电解液电池所固有的不安全性，目前行业普遍认为使用固态电池将成为解决液态电池所有问题的最佳方案。这里面包括使用固态电解质后可以抑制SEI的持续增长，可以减缓铝箔的腐蚀，可以解决过度金属溶解问题，可以解决正极失氧的问题，可以降低内短路的发生，可以使电芯电压做得比较高，能够使电芯的能量密度提高，解决电解液泄露问题，可以解决高温存储容量衰减问题，可以基本解决热失控问题以及其他的安全隐患。
我们的邻国日本早在2010年左右就已经发布了它们的电池研发路线图。其中在2030年全固态电池包括全固态锂电池，全固态锂硫电池，全固态锂空电池等都将大规模商业化。所以日本也是赞同固态电池是未来发展的方向。
固态电池和传统的液态锂离子电池之间有比较大的差异。液态电池的主要四个成分是正极材料、负极材料、在正负极材料中间的隔膜，以及在隔膜之间浸润的电解液。因为传统的电解液是液态的，所以在电解液和正极负极及隔膜之间的浸润都是非常不错的，而且能使锂离子进行快速有效的传导，而在固态电池里，固态电解质代替了原来的液态电解质，而且隔膜也没有再使用。这种情况下界面发生了巨大的变化，从原来的固液界面变成固固界面，所以实际上固态电池的表界面阻抗问题是制约其发展的核心问题。
再看一下我们所关心的正极方面的情况。常规没有包覆的正极材料极片当中，存在多种复杂的表面相互作用，复杂度非常高，包括固态电解质和正极材料，正极和炭黑，直流体和正极，直流体和炭黑，直流体和固态电解质，固态电解质和碳。
而通过一定的表面处理，在正极材料表面进行固态电解质的包覆以后，这些固态界面之间的多样化变得相对比较简单。从原来的很多类不同的固固界面变为固态电解质和界面的包覆，固态电解质和正极，固态电解质和炭黑，直流体和包覆，固态电解质和正极。
实际上由于在正极表面包覆层是固态电解质，大部分的接触其实是同类固态电解质之间的接触。这种情况下固固界面的阻抗能够得到有效降低，实现固态电池界面较低的阻抗。
我们知道锂离子电池正极材料是一种层状结构，锂离子在氧离子和金属离子层之间，在锂离子脱嵌和嵌入过程中形成了充电和放电的整个过程，一种经典的正极材料改进方法就是用其他的阳离子，例如三价的铝离子，两价的镁离子来代替锂离子部分的占位，在锂离子脱嵌以后，这些惰性的阳离子仍然起到支撑结构的作用，所以掺杂主要是在结构层面提高稳定性的一种改进方法。
另外一种方法称之为包覆，没有包覆以前，正极材料和电解液会直接接触，因为在充电阶段，正极材料表面会以高价存在，这种高价态的阳离子会跟电解液的有机溶剂或电解质研发的副反应在界面上形成不可逆的SEI层，导致阻抗增加，活性锂离子丧失，容量衰减。
如果在正极表面包一层惰性的氧化物，比如常见的氧化铝、氧化锆或氧化镁，就可以隔绝正极材料跟电解液的直接接触，降低界面阻抗的上升。传统工艺有不同的方法来进行包覆，最简单的称之为干法包覆，这个在中低镍材料中比较流行，用一些惰性的氧化物，刚刚提到的氧化铝、氧化镁、氧化锆和正极材料相混合，然后再低温烧结处理一下，300℃和500℃之间，就可以得到在表面呈现不连续的包覆结构，这种包覆效果不是特别的好，没有做到完全的包覆。
第二种方法称之为核壳结构，它既可以是干法的包覆，也可以是湿法包覆，一般这样的包覆厚度比较厚，在100纳米以上，这样的包覆能做到完全的覆盖，有最大的保护作用，但是也会带来一些副作用，主要是正极材料电化学性能有所下降，容量有下降，阻抗增加。
苏锂科技核心技术及产品
最理想的一种包覆方法称之为超薄表面层包覆，已经有一些前沿的方法可以达到这样的包覆效果，如原子气相沉积ALD或CVD，这种CVD的方法已经应用于负极材料的包覆和磷酸铁锂的包覆，ALD包覆方法已经在半导体工业中得到了广泛的商业化应用，但是在锂电池材料目前只有小试规模获得了比较好的结果，这是由于ALD这种方法它所用到的原材料毒性比较高，包覆的效率比较低所以导致其在正极材料行业的未来不具有量产的前景，除非在效率、成本这一块能得到大幅度的提升，特别是量产性的连续包覆的设备。
而我们则利用了化学的特性在正极表面实现了超薄连续的包覆，首先利用固液混合的技术将正极材料和液态纳米电解质溶液相混合，将液体挥发干以后就可以获得包覆的前驱体，然后通过二烧的温度控制，使电解质在正极材料表面形成熔融盐，这种熔融盐具有非常低的表面张力，可以在正极材料表面形成一层连续超薄的固态电解质包覆，这个技术不仅可以使用于高镍材料，也可以使用于高电压钴酸锂、锰酸锂等其他氧化物正极材料。
现在看一下这种方法的技术优势，首先使用固态电解质包覆以后，正极材料容量发挥更高，一般会提高5%左右，在单晶三元材料包覆以后，它的容量有了比较高的提升；另一个优点是安全性更高，我们发现在常规包覆和使用固态电解质包覆，他们的放热量有明显的差异，我们使用正极极片加电解液在惰性计算下进行加热，看它的分解特性，常规的三元材料在分解以后的放热量为9.07mW/mg，采用0.5%固态电解质包覆样品放热大大降低，只有5.27mW/mg，放热量降低42%。所以从材料本身的安全提升可以大大减轻电池厂在电芯级别安全措施的成本。
第三个好处就是能提高被包覆材料的循环性能，这一点必须强调一下，这里面不同的工艺会带来不同的效果，比如我们以富锂锰基材料为例，包覆了不同的LATP及工艺以后有不同的效果，有明显改进，也有相对性能会下降一点的，所以整个工艺还是有一定的条件控制。
我们的产品主要分为两个阶段，我们在第一阶段量产的产品是高镍正极和超高镍正极，其中高镍正极Ni83和Ni88是比较成熟的产品，我们最先量产的产品，同时也会量产高镍90的四元正极材料NCMA和90的NCM，这里面会用到的关键技术是纳米固态电解质包覆技术，单晶正极技术和NCMA烧结技术。
我们在三年以后会量产的产品当中包括富锂锰基体系和低成本体系，这里面既包含了含钴的富锂和无钴的富锂，低成本这一块用到的关键技术是富锂锰基材料改性新技术、低成本合成工艺以及无钴材料的开发工艺。
我们下面展示一下第一代量产产品的基本性能，这里选择一个Ni88三元材料的性能展示，在常温25℃和高温45℃把Ni88做成3Ah的软包电池进行了循环测试，我们发现在常温下软包电池可以循环500圈后容量保持率为95%，假设以线性衰减的寿命预测它的循环寿命可以达到2000次，如果在45℃的情况下，它的循环寿命500圈以后容量保持率是90%，所以它的预期循环寿命可以达到1000次，这种Ni88的性能已与国内的顶尖企业产品水平相当，能够满足车用电池的要求，在明年下半年将会推向市场。
苏锂科技简介
接下来简单介绍一下我们公司，常州苏锂科技有限责任公司于今年4月份成立，从天目湖先进储能技术研究院孵化成立，核心创始团队成员来自天目湖先进储能技术研究院正极材料实验室，天目湖先进储能技术研究院为中科院物理所和江苏中关村产业园联合成立，定位面向最前沿储能技术的研发和孵化的新型研发机构。
我们公司得到了两位专家的大力支持，首先是陈立泉院士，陈老师是天目湖先进储能技术研究院的名誉院长，他是中国工程院院士，荣获过国家自然科学一等奖、国际电池材料协会终身成就奖。第二位是李泓研究员，他是天目湖先进储能技术研究院的院长，也是工信部、科技部的专家，科技委储能专家，也是国家新能源汽车技术中心专家。这两位以及北京卫蓝、星恒、钠离子电池中科海钠、天目先导以及蓝固等公司一起组成了一个围绕固态电池及相关产业链的生态链。
我们的核心团队来自不同的背景，其中包括了技术特长、产业化特长以及工程特长，我本人先后在国家能源投资集团等一些世界500强工作，有近20年的锂电池材料研究开发产业化和市场推广经验。
我们的总经理张振宇博士毕业于北京大学，先后在北大先行、北京卫蓝等等担任不同的职务，有数年的材料和电子开发及公司运营管理经验，许总先后就职于南通瑞翔、格林美、天目湖先进储能院，有15年正极材料开发和产业化经验，王文博硕士毕业于中南大学，先后就职于南通瑞翔，中航锂电及金鹰瑞翔，有近10年正极公司产业化经验。林总是高级技师，先后在金鹰集团多个岗位历练并承担了子公司总经理，具有20多年的工程化经验，精通产线设计、节能降耗等工作。
除了我们有比较强的团队实力以外，上游也有比较不错的产业资源，我们在天使轮得到了天华超净的战略投资。天华超净控股的天宜锂业主要从事锂离子电池用氢氧化锂的生产及销售，产品主要用于车用动力电池的三元正极材料，实际上是我们的上游供应商。天宜锂业目前拥有电池级氢氧化锂产能5万吨，22年底在眉山有6万吨和23宜宾有5万吨将扩产完成，届时将具有16万吨的年产能，这将给苏锂提高稳定高质量的氢氧化锂原料。同时，我们进一步在四川布局，将和天华一起形成从锂盐到前驱体到正极到回收的一体化产业链。另外一方面，我们在第一步量产期间（5000吨）会得到前驱体确保供应，这主要是国内排名前五位当中的两家供应商的协助，同时也可以获取辅助金属资源。
高镍三元市场和未来发展规划
整体市场发展来讲，目前三元材料在市场占比中比较高，全球电池用正极材料主要包括三元材料，磷酸铁锂、钴酸锂和锰酸锂等。受动力端和储能端的牵引，目前磷酸铁锂和三元材料占比较高，从去年出货量来讲三元材料和磷酸铁锂各占约40%，是正极材料的主要产品。
从高镍市场来讲，去年开始到2025年预计每年三元材料的复合增长率在30%以上，而在高镍这一块去年的市场占比大概是40%，到2025年市场占比将接近80%，年均复合率将超过40%。经去年24万吨出货量到2025年预计出货量将达到150万吨，整个市场高速增长。
针对目前爆发的市场我们在产线、扩产及销售这一块有比较明确的规划，其中2023年主要会建成200吨/年的中试线，5000吨/年的量产线，进入量产线这一块主要就是做高镍，预计2023年销售额将达到1.5亿人民币，2024年到2025年将完成15000吨高镍三元的扩产。这里面有高镍体系、四元材料和低成本体系，这里三个体系都是高镍体系，所以整个生产工艺上会有一定的相似性，整个销售额预期达到16亿人民币左右。
从2022年到2025年所有的产线规划、产能原材料基本上比较明确，2025年底以后再继续进行扩产，目前预计8万吨/年，但是这个主要增量将来自动力，这个需要有上游原材料把控和下游客户订单确认，基本上到2024年和2025年苏锂将具备上市资格。
最后在这里恭祝兄弟单位卫蓝湖州基地第一颗固态电芯下线，谢谢大家的观看。
,
