华汽睿达将举办“固态电池设计开发专题学习班”，有关事项通知如下：

第一章 固态电解质与固态锂电池概述【奠定理论基础，梳理全局框架】

1.1固态电池的定义与分类

（1）与传统液态锂离子电池的本质区别：界面、安全性、能量密度对比

（2）半固态、准固态、全固态电池 的技术边界界定

1.2发展动因与战略意义

（1）安全性需求驱动（热失控抑制）

（2）高能 量密度目标（匹配高电压正极与金属锂负极）

（3）电动载具电动化升级（EV、eVTOL、储能电站）

1.3全球技术演进脉络（1970s–至今）

（1）关键里程碑事件：Michel Armand提出“摇椅式电池”概念 → Toyota早期固态原型 → QuantumScape突破性成果发布

（2）各国战略布局图谱：中国“十四五”规划、美国DOE计划、欧盟Battery 2030+

1.4核心挑战与科学瓶颈

（1）界面阻抗问题（化学/电化学稳定性）

（2）离子电导率与机械性能的权衡

（3）成本控制与规模化制造可行性

1.5技术路线全景图

（1）氧化物、硫化物、聚合物三类体系比较矩阵（离子电导率、加工性、成本、稳定性）

（2）多路径融合趋势：复合电解质、梯度结构设计

本章目标：建立对固态电池的系统认知框架，理解其在下一代储能体系中的定位。

第二章 氧化物基固态电解质：材料体系与工程优化

【高温稳定性的代表，面向高端动力电池】

2.1主流氧化物体系解析

（1）钙钛矿型（LLTO, La₀.₃₅Li₀.₃₅TiO₃）：高离子电导但电子泄漏风险

（2）NASICON型（LAGP, LATP）：宽电化学窗口，但对锂不稳定

（3）Garnet型（LLZO, Li₇La₃Zr₂O₁₂）：最具潜力，可兼容金属锂，需掺杂调控相结构

2.2关键科学问题深入探讨

（1）界面润湿性差导致接触不良（“硬-硬接触”难题）

（2）锂枝晶穿透机制及其抑制策略（晶界工程、表面涂层）

（3）热膨胀失配引发循环开裂

2.3制备工艺进展与优化路径

（1）陶瓷烧结技术（冷等静压、放电等离子烧结SPS）

（2）薄膜化技术（溅射、脉冲激光沉积PLD）用于微型电池

（3）复合电极一体化构筑方法

2.4典型企业案例分析

（1）日本丰田汽车：基于LLZO的多层结构堆叠工艺

（2）中国卫蓝新能源：氧化物复合固态电解质在半固态电池中的应用

延伸思考：为何氧化物更适合高温场景？如何通过界面修饰提升循环寿命？

第三章 硫化物基固态电解质：高导快充的技术先锋

【室温离子电导率王者，产业化突破口】

3.1高性能硫化物材料家族

（1）LGPS系（Li₁₀GeP₂S₁₂）：室温电导率达12 mS/cm，媲美液体电解液

（2）argyrodite型（Li₆PS₅Cl）：成分可调性强，易于合成

（3）thio-LISICON型：结构多样性带来功能拓展空间

3.2优势与致命短板并存

（1）极佳离子迁移能力 + 良好延展性 → 易于致密成型

（2）对空气敏感（H₂S释放）、与氧化物正极反应 → 封装与界面保护成关键

3.3界面工程与稳定性提升策略

（1）正极侧缓冲层设计（LiNbO₃、LiTaO₃包覆）

（2）负极界面钝化（人工SEI构建）

（3）原位固化技术减少界面缺陷

3.4量产化进程与代表企业实践

（1）日本松下 & 丰田合作推进硫化物全固态电池试产线建设

（2）韩国三星SDI发布银碳复合负极全固态原型电池（体积能量密度超900 Wh/L）

（3）中国企业清陶能源、辉能科技的硫化物中试线布局

前瞻性讨论：能否通过分子筛封装或惰性气氛干燥房实现低成本量产？

第四章 聚合物基固态电解质：柔性集成与渐进式替代方案

【温和路线推动商业化先行者】

4.1经典与新型聚合物体系

（1）PEO-LiTFSI体系：研究最成熟，但低温电导低、氧化稳定性弱

（2）新型主链设计：聚碳酸酯、聚硅氧烷、嵌段共聚物提升综合性能

（3）单离子导体聚合物：抑制阴离子迁移，提高锂离子迁移数

4.2性能瓶颈与改性手段

（1）室温离子电导率普遍低于10⁻⁴ S/cm → 添加纳米填料（SiO₂、Al₂O₃）、塑化剂引入

（2）机械强度与柔韧性矛盾 → 交联网络、互穿结构设计

（3）电化学窗口窄 → 引入氟化单元或无机杂化增强抗氧化性

4.3加工适应性与系统集成优势

（1）溶液浇铸、热压、挤出成型适合卷对卷生产

（2）可实现柔性电池、异形封装、穿戴设备供电一体化

4.4商业化落地典型场景

（1）法国Bolloré Bluecar电动车项目（PEO基电池运行十余年）

（2）苹果可穿戴设备专利布局中的聚合物固态电池方案

（3）华为/小米在智能手表领域的试用探索

反思：聚合物是否只是过渡技术？抑或是特种应用场景下的终极选择？

第五章 固态电池集成技术与系统工程挑战

【从材料到器件的关键跃迁】

5.1核心材料体系与合成工艺

（1）正极材料演进路线：

高镍三元材料（合成工艺：共沉淀法）

富锂锰基材料（固相合成工艺挑战）

（2）负极技术迭代：

石墨负极（湿法涂布工艺）

硅基负极（纳米复合与预锂化技术）

锂金属负极（界面枝晶抑制策略）

（3）电极与界面协同

“点-面”接触向“面-面”接触转变的技术路径

原位聚合、原位烧结构建无缝界面

多尺度模拟指导界面结构优化（DFT + 相场模型）

5.2电池结构创新与封装技术

（1）叠片式 vs 圆柱式结构适用性分析

（2）内部压力管理机制（弹簧预紧、弹性垫层）

（3）密封与防潮技术（尤其针对硫化物体系）

5.3制造工艺放大难点

（1）干法/湿法涂布一致性控制

（2）烧结过程中的变形与开裂防控

（3）自动化装配线适配性改造

5.4测试评价标准体系建设

（1）循环寿命、倍率性能、安全测试新规范（UL、IEC、GB）

（2）在线表征技术（XRD、Raman、AFM）用于失效分析

本章强调：材料优异≠电池成功，系统集成决定成败。

第六章 行业应用图谱与未来发展趋势展望

【连接技术与市场的桥梁】

6.1重点应用场景深度剖析

（1）电动汽车：续航突破1000 km、充电时间压缩至10分钟以内

（2）航空航天与无人机：高比能、宽温域工作的刚性需求

（3）智能终端与物联网：微型化、长寿命、安全无泄漏

（4）大规模储能：本质安全属性支撑电网级部署

6.2产业链生态构建现状

（1）上游原材料（锂源、硫源、陶瓷粉体）供应格局

（2）中游电解质膜、电芯制造设备国产化进程

（3）下游整车厂与电池企业的战略合作地图（如蔚来与卫蓝、奔驰投资Factorial）

6.3经济性与商业化时间表预测

（1）成本构成拆解：当前>500/kWh→2030年有望降至100/kWh

（2）分阶段渗透路径：2025年半固态上车 → 2030年全固态规模商用

6.4前沿方向与颠覆性可能

（1）全固态钠/钾离子电池的可能性迁移

（2）人工智能辅助材料发现（如Google DeepMind预测新电解质）

（3）自修复固态电解质、仿生离子通道设计

6.5政策、资本与伦理考量

（1）各国补贴政策与技术路线扶持倾向

（2）稀有元素依赖（Ge、Ta等）带来的资源安全隐忧

（3）回收再利用体系尚未健全的风险预警

结语：固态电池不仅是技术革命，更是能源生态重构的支点

本次培训采用双方互动研讨及案例教学的方式，邀请到长期从事固态电池的专家，通过对大量的具体案例和对标信息的演示，并结合多年工程实践的经验和心得，向大家呈上一场专业盛宴。相信通过三天的学习与交流，汽车主机厂、供应商相关工程师以及高校相关科研工作者可以在本次培训研讨中获取更多的知识、经验和启发。

汽车研发工程师技术培训：智能座舱与智能驾驶成本管理