中国粉体网讯 2026年9月10至11日,由中国粉体网主办的“第八届高比能固态电池关键材料技术大会”,在湖南长沙·步步高福朋喜来登酒店隆重召开。大会期间,中国粉体网记者有幸邀请到多位专家、企业界代表做客“对话”栏目,就固态电池材料、技术、成本、产业化等一系列问题进行了探讨交流,本期为您分享的是合肥因势新材料科技有限公司CTO张子奇的专访。

中国粉体网:张总,针对硫化物固态电解质当前面临的各类行业痛点,您认为可以通过哪些措施破解?
张总:硫化物固态电解质的行业痛点可以分为两种类型,一是技术层面的痛点,二是产业化或者量产过程中的痛点。
技术上,随着大家对硫化物的研发越来越深入,发现其理论上存在很多优点,但是在实际落地及应用过程中,有些优点或将不及预期,有些效果还不错。例如,低压力的问题,电芯端可能需要较大的压力,才能保持较好的倍率性能来进行充放电,因此对其发展的限制较大;硫化物的空气稳定性问题,硫化物固态电解质的产业化放量过程一般是在干燥房中进行,如果干燥房的露点是-50℃甚至更高,而它的电导率保持率却不是很好,那么上量过程中就会影响电芯的性能。为了维持性能就需要更低露点的环境管控,这也会极大增加运营成本。
除此之外,还有很多问题都是需要整个行业来解决,硫化物公司或者电芯公司可以把遇到的问题与信息同步反馈,我们再针对硫化物体系开展改性研究。当然,这并不只涉及硫化物本身,还涵盖正极、负极、粘结剂、导电炭黑等各类原辅材料,以及全部上下游设备厂商,需要各方联合攻关,共同突破前面提到的一系列难点与痛点,这是第一种解决方案。
第二,站在我们硫化物电解质企业的角度,是这样看待相关问题的。针对前面提到的空气稳定性难题,一方面,我们会开展体相优化,增加结构中硫与中心阳离子之间的结合强度,同时减少游离硫或者界面残余硫。这些方法能够提升材料空气稳定性和安全性;另一方面,我们可以通过界面包覆的方式实现物理隔绝。硫化物体系最主要的安全问题来源,就是正极产生的氧会侵蚀硫化物电解质,进而生成二氧化硫,这是其失效的机理。
前面提到通过减少游离硫或者增强硫的结合强度,抑制硫析出;采用界面包覆等物理隔绝,防止硫析出,这些策略不仅可以提升空气稳定性,也可以对电解质的安全性有一定改善。除此之外,还可以通过功能化结构设计,利用材料消耗氧气,让氧气不再与结构内的硫发生反应,避免生成二氧化硫,转而生成其他物质,但不会导致电芯鼓包等问题。所以解决思路有很多,在我看来,这同样需要上下游材料、设备等各行业协同发力,来达到技术难点的突破。
除了技术难点,还有产业化问题。产业化过程,更多需要设备方配合,工艺和设备会更重要。设备方面主要是定制化开发,区分哪些环节需要气氛管控,不需要的环节可以独立出去,不必全程维持-60℃或者更低的露点,可以针对性设计,以此节约成本。同时在上量过程中,怎么保证设备生产的产品性能一致是很重要的,这些需要依靠设备和工艺解决。
但我认为,产业化难点相对比技术卡点来说,相对简单一些。
粉体网:请您介绍一下因势新材的核心业务与产品布局,公司重点聚焦哪些方向?
张总:公司的核心产品是硫化物电解质粉体与硫化物电池膜材。膜材主要分为两类:骨架支撑型与转印型,两种类型基本都可做成卷材形态。公司最核心的是粉体业务。硫化物电解质粉体,主要涵盖正极用硫化物、负极用硫化物和中间层(电解质层)硫化物粉体。这三部分的硫化物,要求不一样,所以公司针对性开发了不同组分、不同配方、不同粒径的产品。除硫化物体系外,公司也布局了卤化物材料。卤化物是当下关注度较高的固态电解质材料,在正极侧部分性能优于硫化物,可作为硫化物体系的有效补充,所以公司在卤化物领域也有一些产品布局。
粉体网:固态电解质从实验室小试到吨级量产的技术难点是什么?贵公司当前已取得哪些关键技术突破?
张总:固态电解质从实验室、小试推进至中试与量产阶段,当前行业整体最多仅达到中试水平,尚未实现量产。几百吨级连续生产模式目前还无法落地,行业大多仍采用手套箱作业或者非连续、间断式生产;仅存在少量示范性的小规模百吨级连续产线。我认为其从小试到中试再到量产,最大的一个难点在于:随着产能的增加,产品性能是否会下降,能否维持实验室级别产品的性能。然后是环境问题,因为硫化物电解质是水氧敏感的材料,对水特别敏感。所以在上量的过程中,第一是怎么保证产品性能,第二是如何保证环境稳定性,做好水氧管控。
针对上述技术难点,公司在设备上做了针对性的独特设计,工艺上也做了优化以降低环境对电解质性能的影响。主要通过工艺优化来降低放量过程中对电解质性能的降低,通过设计定制化产线来做好对环境的管控。除了产业化难点,公司在硫化物的安全性改进方面做了独到的设计,从界面包覆层以及体相改性方面做考量,可以做出安全性比卤化物更好的硫化物电解质材料,这也是公司目前最新推出的产品。在公司自研测评体系下,相较于没有改性的硫化物材料,它的安全性能提升大概100℃左右。当然这只是在公司实验体系中可以重复出现的数据,而不是热箱测试的结果,并没有明确的对应指标。后面公司将通过DSC测试、热箱测试及大电池实测去验证。但是至少该方案是可以重复出来,实现性能提升的。
在空气稳定性方面,公司也完成了显著优化。未做空气稳定性优化的基础款产品,在-50℃露点环境下暴露四小时,离子电导率保持率仅为50%–60%。经过技术迭代优化后,同样条件下,产品的离子电导率保持率可以提升至90%,这也是公司在材料稳定性上取得的关键突破。另外,公司在低压适配性能上也取得了阶段性进展,还有全新产品的开发,目前在行业内属于较前沿的技术方案。所以在技术层面,因势材料也希望能贡献自己的一份力量,为行业的技术突破做些努力。
粉体网:因势新材在硫化物固态电解质领域的研发及产业化进展情况如何?
张总:在研发方面,公司有多方面的布局。在公司的研发布局中,非常重要的信息来源就是根据下游客户的反馈,客户需要什么,要解决哪些痛点、难点、卡点,公司就围绕这些内容展开研发。
首先,目前客户反馈最多的就是电芯低压力的问题。围绕这一需求,公司开发杨氏模量更低、带包覆层的固态电解质材料,包覆层可以选用无机物或者有机物;同时公司也在开发特殊添加剂,例如离子弹性体。最近也有相关文献报道,这类特殊添加剂加入后,能够降低电芯端的运行压力。
另外,很多论文提到,硫化物的安全性存在限定条件,属于相对安全,并不是绝对安全,所以还需要进一步提升安全性能。公司也有对应的产品,卤化物只是其中一个方案。目前,公司针对硫化物做改性,在体相以及界面处做优化,同时优化正极里面的硫化物电极,能够制备出安全性比卤化物更高的硫化物电解质材料。当然,这类改性材料对比优化前的基础产品,倍率性能会有一定下降。公司也在逐步解决倍率性能的短板,目前基本可以保持和基础产品接近的电池性能。在空气稳定性方面,我们认为主要通过界面包覆方式隔绝水氧。简单总结,就是依靠体相、界面改性,去优化固态电解质存在的这些问题。
产业化上,目前公司已经建成了一条吨级小试线和一条单班30t产能的电解质中试线,主要采用干法路线,该产线适配全部L、M、N、T、K粒径尺寸和不同组分的硫化物电解质。
粉体网:日韩企业同样重点布局硫化物固态电池路线,对比来看,我国在这条赛道上具备哪些竞争优势?
张总:我认为日韩在技术路线上,深耕时间比较长,产品布局起步很早,专利布局也早于国内。但是我觉得国内最大的特点,就是集中力量办大事。虽然我国目前部分领域存在落后,但不管是产业路线还是技术路线,发展速度都非常快。尤其是产业路线,我国的产能、产业化水平,以及设备、工艺的迭代进步,优势非常明显。包括硫化锂相关的各项技术突破,整体是优于日韩的。
我国目前相对落后、稍有不足的地方,不在产业和产能,而是在核心技术层面。像之前提到的安全性、低压适配、空气稳定性,以及电池整体性能发挥等各项性能指标,目前还有待提升。但我认为这是完全可以追上来,只是时间问题。随着今年和明年的持续深耕,国内并不缺人才。所以在技术层面实现突破或者超越日韩,我认为是百分百可以实现的。虽然这句话可能说得有点绝对,但我始终相信,国内有大量从业者在深耕攻坚,一定能实现行业技术突破。
















