最近，科技部陸續釋出了“十四五”國家重點研發計劃專案申報指南，本人將各重點專項中關於鋰電池的專案列出分享，和大家一起了解國家對鋰電池的扶持方向和具體指標。
一、“儲能與智慧電網技術”重點專項
編制專家名單
1。1吉瓦時級鋰離子電池儲能系統技術（共性關鍵技術）
研究內容：針對高比例可再生能源併網消納及電力供應峰谷差加劇問題，研究適用於吉瓦時級應用的新型鋰離子電池規模儲能技術，具體包括：研究開發寬溫區、超長壽命、高能量轉換效率、低成本、高安全的新型鋰離子儲能電池；電池系統高電壓化整合技術；電池系統高效熱管理技術；系統級安全防護技術；吉瓦時級鋰離子電池儲能系統整合技術及智慧管理系統。
考核指標：兆瓦時級鋰離子電池儲能系統單元迴圈壽命不小於15000次（0。5倍額定充電功率/0。5倍額定放電功率，25℃，100%放電深度）；支援不小於0。5倍額定放電功率下2小時儲能，高壓電池系統單元對地絕緣耐受水平不小於35千伏（直流），系統能量轉換效率不小於90%（含主迴路和輔助迴路功耗，AC低壓側效率），額定功率不小於1倍充放電額定功率，1分鐘持續峰值功率不小於2倍充放電額定功率，預期服役壽命不小於25年，鋰離子電池儲能系統輸出規模不小於1吉瓦時，等效度電成本不大於0。1元/千瓦時。
1。2兆瓦時級本質安全固態鋰離子儲能電池技術（共性關鍵技術）
研究內容：針對包括可再生能源接入等各類中長時間尺度的儲能需求，研究具有高安全長壽命的固態鋰離子儲能電池技術，具體包括開發全壽命週期具有低電阻和高穩定性的固態電解質膜與電極材料；本質安全、長壽命、低內阻的介面與電極結構及儲能型固態鋰離子電池電芯開發；適應全氣侯域應用、具有高成組效率、高可靠性的模組和系統設計；固態儲能鋰離子電池的失效分析、線上檢測、狀態預測和預警以及熱失控行為研究。
考核指標：突破儲能型固態電池的關鍵材料、電芯設計與系統設計。電池單體電芯中液體電解質含量佔比低於電芯質量的5wt%，迴圈壽命不小於15000次（1C充電/1C放電，25℃，100%放電深度）；研製10兆瓦時級固態儲能鋰離子電池系統，模組成組效率超過90%，電池櫃級別系統成組效率超過80%，40尺集裝箱可裝電量超過5兆瓦時；系統迴圈次數不小於12000次（0。5倍額定充電功率/0。5倍額定放電功率，25℃，100%放電深度），響應速度不大於200毫秒，系統能量轉換效率不小於90%（含主迴路和輔助迴路功耗，AC低壓側效率），等效度電成本不大於0。2元/千瓦時，系統極限濫用下不起火，不爆炸。
1。3金屬硫基儲能電池（基礎前沿技術，含青年科學家課題）
研究內容：針對中短時長大規模儲能發展對於降低成本、減少資源依賴的需求，研究基於鋰/鈉等金屬負極和含硫正極的本質安全、低成本和長壽命金屬硫基儲能電池。具體包括：高比容量、高面容量金屬或合金負極、含硫正極、本質安全電解液或固態電解質、多功能隔膜與粘結劑等關鍵材料的設計與低成本規模化製備技術；金屬負極服役條件下的保護策略；力、電、熱耦合條件下金屬硫基儲能電池介面反應熱力學、動力學、穩定性行為研究；電池電芯、模組、系統的模擬模擬、原位與非原位表徵以及失效機制分析；長壽命電池的電芯、模組、系統的設計、研製、智慧管理控制、環境適應性和安全性的評測和改進技術。
考核指標：金屬硫基儲能電池單體迴圈壽命不小於15000次（室溫，充放電倍率不小於0。5C，80%放電深度）；安全性達到國標要求；負極在3毫安/平方釐米電流密度，面容量6毫安時/平方釐米下，500次迴圈平均庫倫效率高於99。99%。研製出100千瓦時級金屬硫基儲能電池系統，0。5倍額定充電功率/0。5倍額定放電功率，25℃下，系統能量轉換效率不小於80%，迴圈壽命不小於12000次，-20℃工作環境下放電容量保持率不小於80%，系統成本不大於0。6元/瓦時。
有關說明：本專案中關於金屬負極服役條件下的保護策略研究以及力、電、熱耦合條件下金屬硫基儲能電池介面反應熱力學、動力學、穩定性行為研究擬設立為兩個青年科學家課題。
2。1低成本混合型超級電容器關鍵技術（共性關鍵技術）
研究內容：針對負荷跟蹤、系統調頻、無功支援及機械能回收、新能源場站轉動慣量等分鐘級功率補充等應用需求，研究開發兼具高能量、高功率和長壽命的低成本儲能器件，具體包括：混合型超級電容器材料體系、複合電極及器件的最佳化設計和關鍵材料國產化；“能量—功率—壽命”和“熱—電—壽命”的耦合模型及壽命衰減機制的模擬模擬和試驗驗證；兆瓦級儲能系統整合技術；不同應用場景混合型超級電容器系統服役的失效機理，改性和應用研究。
考核指標：單體能量不小於15瓦時，比能量不小於70瓦時/千克，10秒充/放電比功率不小於10千瓦/千克，實測最大比功率不小於30千瓦/千克；80%放電深度迴圈壽命不小於20萬次，-40℃和5C放電能量保持率不小於60%，安全性滿足標準；儲能—6—系統不小於200千瓦時，功率響應不小於1兆瓦，最優充/放電能效不小於95%；15分鐘級儲能工況系統成本不大於1元/瓦，1分鐘級儲能工況系統成本不大於0。4元/瓦。
6。5儲能電池加速老化分析和壽命預測技術（共性關鍵技術）
研究內容：針對鋰離子電池儲能系統全壽命週期對健康狀況可知可控的要求，研究儲能電池加速老化評估和壽命精準預測技術，具體包括：電池材料、電極、介面和單體在力、熱、電、氣、反應等多衰減因素耦合下的衰減機理；儲能材料和器件的多尺度模擬模擬方法；儲能單體、模組、系統在工況條件下壽命自然衰減的預測模型與模擬模擬；儲能單體、模組、系統在加速老化條件下的壽命衰減預測模型和模擬模擬；儲能電池老化的戶外實證研究以及與模擬模擬的對比。
考核指標：開發高精度電池熱力學狀態評估方法，開路電壓—充電狀態（OCV-SOC）曲線預測電池絕對容量誤差低於1%；建立電解液消耗/浸潤/殘餘、電池膨脹模量、電池原位產氣等關鍵衰減因子的量化評估方法及評估裝置/平臺，測試相對偏差低於2%；對器件的電池健康狀態（SOH）、充電狀態（SOC）、溫度分佈、膨脹等模擬模擬結果的準確率高於90%；建立基於電化學耦合演算法的壽命預測機理模型，實現基於3個月的電池單體和1。5個月的電池模組壽命實測資料預測電池系統25年以上可靠性衰減圖譜。
6。6儲能鋰離子電池智慧感測技術（共性關鍵技術）
研究內容：針對儲能鋰離子電池提高執行效率、安全性、穩定性的迫切要求，研究基於單體電池內部和外部的線上資料實時準確監測方法，構造從單體鋰離子電池到儲能裝置的智慧檢測系統。具體包括：研究鋰離子電池單體內部溫度、應力、氣壓和氣體濃度、種類等感測技術；研究鋰離子電池單體外部溫度、應力、氣壓和氣體濃度、種類等感測技術；研究儲能電池單體植入式或外接式智慧感測一體化整合技術；研究感測器監測訊號通訊技術；發展具備單體電池感測資訊的實時採集、無線和有線傳輸、自動分析和主動預警功能的實時監測控制的儲能系統管理技術及其典型應用整合技術。
考核指標：植入式感測器對儲能鋰離子電池容量（500次迴圈）影響小於5%；電解液環境對植入式感測器影響小於5%；多種訊號傳輸取樣頻率大於100赫茲；內部溫度測量量程：-40~60℃，精度±0。2℃；內部應變測量量程：3000με，示值誤差小於5με；內部氣壓測量量程2兆帕，精度0。1兆帕；內部氣體測試多於2種，精度0~100%（體積百分比）；內部電壓測量範圍2。3~6。0伏，誤差小於5%，內部電流測量誤差小於5%；建立電池內部感測器或外部感測器獲取的感測訊號與電池外部電化學特性及熱失控行為之間的關係；整合感測的儲能智慧控制系統能實時採集單體的感測訊號，實現有線或無線傳輸，並能在控制單元自動分析感測資訊，據此發出預警指令。
6。7鋰離子電池儲能系統全壽命週期應用安全技術（共性關鍵技術）
研究內容：針對規模化電化學儲能中面臨的安全問題，開展鋰離子電池儲能器件的災害演化機制及災害防控技術研究，具體包括：研究不同裝置層級鋰離子電池熱失控觸發機理及動態擴散演變機制，研究全尺寸儲能系統火災特徵及致災危害綜合評價技術，研究電池儲能安全效能等級評價體系及標準；發展儲能電池熱失控阻隔技術，開發高效、主動安全的儲能電池模組及電池簇，研究不同佈置方式對儲能系統安全性的影響；建立電池熱失控徵兆集，發展基於大資料分析的故障檢測診斷技術，研發高效、可靠的全生命週期分級預警方法；開發清潔高效低成本滅火技術，研究分等級應急處置技術；研究並改善電池安全系統對不同實際環境的適應性。
考核指標：建立電池儲能安全效能等級評價體系，研發的熱失控阻隔技術實現電池電芯間不發生熱失控擴散，且電池簇外部無明火等現象；開發的全壽命週期電池故障診斷技術診斷準確率不小於85%；開發一套適用於兆瓦時級儲能大資料監控系統，實現提前15分鐘事故預警；研發出鋰離子電池儲能系統先進滅火技術，在火災報警訊號發出後，5秒內撲滅電池初期火災，24小時不復燃，覆蓋範圍不小於1兆瓦時。建立全尺寸電池系統火災模擬試驗平臺，可模擬不小於1兆瓦時電池系統故障著火試驗；建立認證機構認可的電池儲能安全效能等級評價認證實施規則。
有關說明：實施年限3年
二、“新能源汽車”重點專項
編制專家名單
1。1全固態金屬鋰電池技術（基礎前沿技術，含青年科學家專案）
研究內容：全固態電池中電極（正極、負極）與固體電解質介面穩定化與自修復機制；微結構固態複合正極（含活性材料、電解質、電子導電介質等）中電子、離子的輸運特性；具有導電—3—骨架結構的金屬鋰負極和固態電池中介面/結構對鋰沉積形態的影響；超薄高離子電導率固體電解質層製備技術及面離子輸運均勻性、機械強度、與正負極介面相容性；新型電池結構、幹法電極、新型電解質層製備方法及封裝方式；電池內部溫度/力學/電化學場以及失效破壞等實驗表徵技術及固態電池綜合評價方法。
考核指標：固態複合正極比容量＞400mAh/g；複合金屬鋰負極比容量＞1500mAh/g；固體電解質厚度＜15μm，室溫電導率＞1mS/cm，鋰離子遷移數＞0。8；全固態金屬鋰電池：容量＞10Ah，比能量＞600Wh/kg，迴圈壽命≥500次。有關說明：支援一般專案的同時，並行支援不超過3個不同技術路線（互相之間、與一般專案之間技術路線均明顯不同）的青年科學家專案；實施週期不超過5年。
5。3車載儲能系統安全評估技術與裝備（共性關鍵技術）
研究內容：研究多場景全工況多因素耦合下電池系統安全性損傷機理、演變規律及評價技術，研究電池系統熱失控熱擴散評價技術，研究電池系統失效致災危害評估技術，研究電池系統使用壽命與安全耦合機制與規律，建立動力電池多維度安全性評價體系和標準；研究動力電池系統高頻失效行為的孕育演化機制和復現評估技術，研究車端感知、線下檢測、雲端資料協同的在役動力電池系統安全性風險評估技術；開發智慧無損檢測裝備及軟體。研究多場景多因素耦合下車載氫系統失效機理、失效模式及定量化安全評估技術；
研究車載氫系統失效危害評估技術，建立車載氫系統多維度安全性評價體系；研究氫氣洩露視覺化檢測技術，研究車載氫系統微量氫洩漏檢測技術；研究車載氫系統安全風險線上監測方法。
考核指標：建立動力電池多維度安全性評價體系和裝備；開發在役動力電池系統安全性智慧無損檢測系統不少於2套，測試準確度不低於90%；搭建車載氫系統安全性定量化評價體系和線上監測系統，在商用車和乘用車上進行應用驗證，線上監測系統安全響應時間小於1秒；車載氫系統微量洩漏檢測精度高於50ppm；車載氫系統嚴重洩漏預判準確率＞95%；形成5項以上動力電池系統和車載氫系統安全性評價相關標準提案。
三、“工程科學與綜合交叉”重點專項
2。3固態電解質及固態電能源儲存器件基礎研究
針對固態電解質能量儲存器件發展瓶頸，研究固態電解質及介面反應設計、理論與高通量計算；介面電催化能源轉化反應新機制和新技術；可控陰離子催化氧化還原分解的反應動力學；基於新型固態電解質電能源儲存器件的結構設計，最佳化及效能演變規律等，發展新一代固態二次電池。固態電解質工作溫度-20~+80℃，電導率≥1×10-3S·cm-1；固態電池容量≥20Ah，室溫能量密度≥400Wh/kg（1C，室溫），壽命≥1000次。
四、“高效能製造技術與重大裝備”重點專項（徵求意見稿）
2。6高強極薄銅箔製造成套技術
研究內容：研究高效能銅箔微納組織結構與效能關聯關係及其調控機理；突破極薄銅箔電沉積、高抗拉高撓曲奈米孿晶組織極薄生箔製備、銅箔超低輪廓高剝離微粗化、矽烷偶聯化表面處理、鍍液成分監控、銅箔效能檢測評價等全流程精準控制關鍵技術，研製極薄銅箔製造裝備，製備極薄高效能銅箔。
考核指標：研製高效能銅箔製備成套裝備，陰極輥直徑≥2。7m，銅箔寬幅≥1。35m；極薄銅箔厚度≤4。5μm，粗糙度≤Rz1。3μm，面密度均勻性±1g/m2以內，重量重複性≥97%；抗拉-7-強度≥460MPa，延伸率≥4。5%，剝離強度≥1。2N/mm。技術成熟度達到7級以上，在通訊、新能源等領域應用驗證。申請發明專利≥3項，制定相關團體、行業或國家技術標準≥2項。
附“十三五”國家重點研發計劃電池相關專案列表
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