在自治區(qū)黨委、政府高位推動下，內(nèi)蒙古以“起跑就領(lǐng)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(lǐng)域，以“非常之舉”在重點點位上精準(zhǔn)落子，讓科技創(chuàng)新成為高質(zhì)量發(fā)展的“關(guān)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(shù)的“高度突破”……每一個點位“突圍”都在尋找高質(zhì)量發(fā)展的“最優(yōu)解”。為此，我們特開設(shè)“突圍進行時”專欄，將目光對準(zhǔn)這些滾燙的創(chuàng)新現(xiàn)場，記錄“卡脖子”技術(shù)突破的艱辛，見證新質(zhì)生產(chǎn)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(zhì)生產(chǎn)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(shù)的發(fā)展既直接關(guān)乎我們生活的便利程度，也劃定了產(chǎn)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(chǎn)中最關(guān)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(yuǎn)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(nèi)部的不同材料在化學(xué)和物理性質(zhì)上難以實現(xiàn)完美匹配，由此產(chǎn)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(zé)任公司相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹道。傳統(tǒng)固態(tài)電池存在兩大“缺陷”，固態(tài)電解質(zhì)與正負(fù)極界面接觸效果欠佳，導(dǎo)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(zhì)，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(zé)任公司牽頭，聯(lián)合中國科學(xué)院物理研究所、西安熱工研究院有限公司、內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)等8家區(qū)內(nèi)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(yīng)用研究”項目，針對全固態(tài)儲能鋰電池全產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)難點與痛點，開展高安全長壽命固態(tài)儲能鋰電池關(guān)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(diào)頻技術(shù)開發(fā)、固態(tài)儲能鋰離子電池的失效分析及安全風(fēng)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(chǎn)品在火-儲一體化工程中的示范應(yīng)用。項目成果將突破儲能領(lǐng)域全固態(tài)電池的技術(shù)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(gòu)建提供技術(shù)支撐。

“項目建成后，全固態(tài)電池預(yù)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(guān)負(fù)責(zé)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(yīng)用于火儲聯(lián)合調(diào)頻、獨立儲能電站、動力電池等多個領(lǐng)域。

未來，項目團隊將聚焦攻克材料高電導(dǎo)率、高界面及材料穩(wěn)定性等科學(xué)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(guān)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(yīng)用技術(shù)。同時，團隊還將加強基礎(chǔ)研究、促進產(chǎn)學(xué)研合作、完善標(biāo)準(zhǔn)體系，持續(xù)探索新能源技術(shù)的發(fā)展路徑。