最近，科技部陆续发布了“十四五”国家重点研发计划项目申报指南，本人将各重点专项中关于锂电池的项目列出分享，和大家一起了解国家对锂电池的扶持方向和具体指标。

一、“储能与智能电网技术”重点专项

编制专家名单

1.1吉瓦时级锂离子电池储能系统技术（共性关键技术）

研究内容：针对高比例可再生能源并网消纳及电力供应峰谷差加剧问题，研究适用于吉瓦时级应用的新型锂离子电池规模储能技术，具体包括：研究开发宽温区、超长寿命、高能量转换效率、低成本、高安全的新型锂离子储能电池；电池系统高电压化集成技术；电池系统高效热管理技术；系统级安全防护技术；吉瓦时级锂离子电池储能系统集成技术及智能管理系统。

考核指标：兆瓦时级锂离子电池储能系统单元循环寿命不小于15000次（0.5倍额定充电功率/0.5倍额定放电功率，25℃，100%放电深度）；支持不小于0.5倍额定放电功率下2小时储能，高压电池系统单元对地绝缘耐受水平不小于35千伏（直流），系统能量转换效率不小于90%（含主回路和辅助回路功耗，AC低压侧效率），额定功率不小于1倍充放电额定功率，1分钟持续峰值功率不小于2倍充放电额定功率，预期服役寿命不小于25年，锂离子电池储能系统输出规模不小于1吉瓦时，等效度电成本不大于0.1元/千瓦时。

1.2兆瓦时级本质安全固态锂离子储能电池技术（共性关键技术）

研究内容：针对包括可再生能源接入等各类中长时间尺度的储能需求，研究具有高安全长寿命的固态锂离子储能电池技术，具体包括开发全寿命周期具有低电阻和高稳定性的固态电解质膜与电极材料；本质安全、长寿命、低内阻的界面与电极结构及储能型固态锂离子电池电芯开发；适应全气侯域应用、具有高成组效率、高可靠性的模组和系统设计；固态储能锂离子电池的失效分析、在线检测、状态预测和预警以及热失控行为研究。

考核指标：突破储能型固态电池的关键材料、电芯设计与系统设计。电池单体电芯中液体电解质含量占比低于电芯质量的5wt%，循环寿命不小于15000次（1C充电/1C放电，25℃，100%放电深度）；研制10兆瓦时级固态储能锂离子电池系统，模组成组效率超过90%，电池柜级别系统成组效率超过80%，40尺集装箱可装电量超过5兆瓦时；系统循环次数不小于12000次（0.5倍额定充电功率/0.5倍额定放电功率，25℃，100%放电深度），响应速度不大于200毫秒，系统能量转换效率不小于90%（含主回路和辅助回路功耗，AC低压侧效率），等效度电成本不大于0.2元/千瓦时，系统极限滥用下不起火，不爆炸。

1.3金属硫基储能电池（基础前沿技术，含青年科学家课题）

研究内容：针对中短时长大规模储能发展对于降低成本、减少资源依赖的需求，研究基于锂/钠等金属负极和含硫正极的本质安全、低成本和长寿命金属硫基储能电池。具体包括：高比容量、高面容量金属或合金负极、含硫正极、本质安全电解液或固态电解质、多功能隔膜与粘结剂等关键材料的设计与低成本规模化制备技术；金属负极服役条件下的保护策略；力、电、热耦合条件下金属硫基储能电池界面反应热力学、动力学、稳定性行为研究；电池电芯、模组、系统的模拟仿真、原位与非原位表征以及失效机制分析；长寿命电池的电芯、模组、系统的设计、研制、智能管理控制、环境适应性和安全性的评测和改进技术。

考核指标：金属硫基储能电池单体循环寿命不小于15000次（室温，充放电倍率不小于0.5C，80%放电深度）；安全性达到国标要求；负极在3毫安/平方厘米电流密度，面容量6毫安时/平方厘米下，500次循环平均库伦效率高于99.99%。研制出100千瓦时级金属硫基储能电池系统，0.5倍额定充电功率/0.5倍额定放电功率，25℃下，系统能量转换效率不小于80%，循环寿命不小于12000次，-20℃工作环境下放电容量保持率不小于80%，系统成本不大于0.6元/瓦时。

有关说明：本项目中关于金属负极服役条件下的保护策略研究以及力、电、热耦合条件下金属硫基储能电池界面反应热力学、动力学、稳定性行为研究拟设立为两个青年科学家课题。

2.1低成本混合型超级电容器关键技术（共性关键技术）

研究内容：针对负荷跟踪、系统调频、无功支持及机械能回收、新能源场站转动惯量等分钟级功率补充等应用需求，研究开发兼具高能量、高功率和长寿命的低成本储能器件，具体包括：混合型超级电容器材料体系、复合电极及器件的优化设计和关键材料国产化；“能量—功率—寿命”和“热—电—寿命”的耦合模型及寿命衰减机制的模拟仿真和试验验证；兆瓦级储能系统集成技术；不同应用场景混合型超级电容器系统服役的失效机理，改性和应用研究。

考核指标：单体能量不小于15瓦时，比能量不小于70瓦时/千克，10秒充/放电比功率不小于10千瓦/千克，实测最大比功率不小于30千瓦/千克；80%放电深度循环寿命不小于20万次，-40℃和5C放电能量保持率不小于60%，安全性满足标准；储能—6—系统不小于200千瓦时，功率响应不小于1兆瓦，最优充/放电能效不小于95%；15分钟级储能工况系统成本不大于1元/瓦，1分钟级储能工况系统成本不大于0.4元/瓦。

6.5储能电池加速老化分析和寿命预测技术（共性关键技术）

研究内容：针对锂离子电池储能系统全寿命周期对健康状况可知可控的要求，研究储能电池加速老化评估和寿命精准预测技术，具体包括：电池材料、电极、界面和单体在力、热、电、气、反应等多衰减因素耦合下的衰减机理；储能材料和器件的多尺度模拟仿真方法；储能单体、模组、系统在工况条件下寿命自然衰减的预测模型与模拟仿真；储能单体、模组、系统在加速老化条件下的寿命衰减预测模型和模拟仿真；储能电池老化的户外实证研究以及与模拟仿真的对比。

考核指标：开发高精度电池热力学状态评估方法，开路电压—充电状态（OCV-SOC）曲线预测电池绝对容量误差低于1%；建立电解液消耗/浸润/残余、电池膨胀模量、电池原位产气等关键衰减因子的量化评估方法及评估装置/平台，测试相对偏差低于2%；对器件的电池健康状态（SOH）、充电状态（SOC）、温度分布、膨胀等模拟仿真结果的准确率高于90%；建立基于电化学耦合算法的寿命预测机理模型，实现基于3个月的电池单体和1.5个月的电池模块寿命实测数据预测电池系统25年以上可靠性衰减图谱。

6.6储能锂离子电池智能传感技术（共性关键技术）

研究内容：针对储能锂离子电池提高运行效率、安全性、稳定性的迫切要求，研究基于单体电池内部和外部的在线数据实时准确监测方法，构造从单体锂离子电池到储能装置的智能检测系统。具体包括：研究锂离子电池单体内部温度、应力、气压和气体浓度、种类等传感技术；研究锂离子电池单体外部温度、应力、气压和气体浓度、种类等传感技术；研究储能电池单体植入式或外置式智能传感一体化集成技术；研究传感器监测信号通信技术；发展具备单体电池传感信息的实时采集、无线和有线传输、自动分析和主动预警功能的实时监测控制的储能系统管理技术及其典型应用集成技术。

考核指标：植入式传感器对储能锂离子电池容量（500次循环）影响小于5%；电解液环境对植入式传感器影响小于5%；多种信号传输采样频率大于100赫兹；内部温度测量量程：-40~60℃，精度±0.2℃；内部应变测量量程：3000με，示值误差小于5με；内部气压测量量程2兆帕，精度0.1兆帕；内部气体测试多于2种，精度0~100%（体积百分比）；内部电压测量范围2.3~6.0伏，误差小于5%，内部电流测量误差小于5%；建立电池内部传感器或外部传感器获取的传感信号与电池外部电化学特性及热失控行为之间的关系；集成传感的储能智能控制系统能实时采集单体的传感信号，实现有线或无线传输，并能在控制单元自动分析传感信息，据此发出预警指令。

6.7锂离子电池储能系统全寿命周期应用安全技术（共性关键技术）

研究内容：针对规模化电化学储能中面临的安全问题，开展锂离子电池储能器件的灾害演化机制及灾害防控技术研究，具体包括：研究不同装置层级锂离子电池热失控触发机理及动态扩散演变机制，研究全尺寸储能系统火灾特征及致灾危害综合评价技术，研究电池储能安全性能等级评价体系及标准；发展储能电池热失控阻隔技术，开发高效、主动安全的储能电池模块及电池簇，研究不同布置方式对储能系统安全性的影响；建立电池热失控征兆集，发展基于大数据分析的故障检测诊断技术，研发高效、可靠的全生命周期分级预警方法；开发清洁高效低成本灭火技术，研究分等级应急处置技术；研究并改善电池安全系统对不同实际环境的适应性。

考核指标：建立电池储能安全性能等级评价体系，研发的热失控阻隔技术实现电池电芯间不发生热失控扩散，且电池簇外部无明火等现象；开发的全寿命周期电池故障诊断技术诊断准确率不小于85%；开发一套适用于兆瓦时级储能大数据监控系统，实现提前15分钟事故预警；研发出锂离子电池储能系统先进灭火技术，在火灾报警信号发出后，5秒内扑灭电池初期火灾，24小时不复燃，覆盖范围不小于1兆瓦时。建立全尺寸电池系统火灾模拟试验平台，可模拟不小于1兆瓦时电池系统故障着火试验；建立认证机构认可的电池储能安全性能等级评价认证实施规则。

有关说明：实施年限3年

二、“新能源汽车”重点专项

编制专家名单

1.1全固态金属锂电池技术（基础前沿技术，含青年科学家项目）

研究内容：全固态电池中电极（正极、负极）与固体电解质界面稳定化与自修复机制；微结构固态复合正极（含活性材料、电解质、电子导电介质等）中电子、离子的输运特性；具有导电—3—骨架结构的金属锂负极和固态电池中界面/结构对锂沉积形态的影响；超薄高离子电导率固体电解质层制备技术及面离子输运均匀性、机械强度、与正负极界面兼容性；新型电池结构、干法电极、新型电解质层制备方法及封装方式；电池内部温度/力学/电化学场以及失效破坏等实验表征技术及固态电池综合评价方法。

考核指标：固态复合正极比容量＞400mAh/g；复合金属锂负极比容量＞1500mAh/g；固体电解质厚度＜15μm，室温电导率＞1mS/cm，锂离子迁移数＞0.8；全固态金属锂电池：容量＞10Ah，比能量＞600Wh/kg，循环寿命≥500次。有关说明：支持一般项目的同时，并行支持不超过3个不同技术路线（互相之间、与一般项目之间技术路线均明显不同）的青年科学家项目；实施周期不超过5年。

5.3车载储能系统安全评估技术与装备（共性关键技术）

研究内容：研究多场景全工况多因素耦合下电池系统安全性损伤机理、演变规律及评价技术，研究电池系统热失控热扩散评价技术，研究电池系统失效致灾危害评估技术，研究电池系统使用寿命与安全耦合机制与规律，建立动力电池多维度安全性评价体系和标准；研究动力电池系统高频失效行为的孕育演化机制和复现评估技术，研究车端感知、线下检测、云端数据协同的在役动力电池系统安全性风险评估技术；开发智能无损检测装备及软件。研究多场景多因素耦合下车载氢系统失效机理、失效模式及定量化安全评估技术；

研究车载氢系统失效危害评估技术，建立车载氢系统多维度安全性评价体系；研究氢气泄露可视化检测技术，研究车载氢系统微量氢泄漏检测技术；研究车载氢系统安全风险在线监测方法。

考核指标：建立动力电池多维度安全性评价体系和装备；开发在役动力电池系统安全性智能无损检测系统不少于2套，测试准确度不低于90%；搭建车载氢系统安全性定量化评价体系和在线监测系统，在商用车和乘用车上进行应用验证，在线监测系统安全响应时间小于1秒；车载氢系统微量泄漏检测精度高于50ppm；车载氢系统严重泄漏预判准确率＞95%；形成5项以上动力电池系统和车载氢系统安全性评价相关标准提案。

三、“工程科学与综合交叉”重点专项

2.3固态电解质及固态电能源存储器件基础研究

针对固态电解质能量存储器件发展瓶颈，研究固态电解质及界面反应设计、理论与高通量计算；界面电催化能源转化反应新机制和新技术；可控阴离子催化氧化还原分解的反应动力学；基于新型固态电解质电能源存储器件的结构设计，优化及性能演变规律等，发展新一代固态二次电池。固态电解质工作温度-20~+80℃，电导率≥1×10-3S·cm-1；固态电池容量≥20Ah，室温能量密度≥400Wh/kg（1C，室温），寿命≥1000次。

四、“高性能制造技术与重大装备”重点专项（征求意见稿）

2.6高强极薄铜箔制造成套技术

研究内容：研究高性能铜箔微纳组织结构与性能关联关系及其调控机理；突破极薄铜箔电沉积、高抗拉高挠曲纳米孪晶组织极薄生箔制备、铜箔超低轮廓高剥离微粗化、硅烷偶联化表面处理、镀液成分监控、铜箔性能检测评价等全流程精准控制关键技术，研制极薄铜箔制造装备，制备极薄高性能铜箔。

考核指标：研制高性能铜箔制备成套装备，阴极辊直径≥2.7m，铜箔宽幅≥1.35m；极薄铜箔厚度≤4.5μm，粗糙度≤Rz1.3μm，面密度均匀性±1g/m2以内，重量重复性≥97%；抗拉-7-强度≥460MPa，延伸率≥4.5%，剥离强度≥1.2N/mm。技术成熟度达到7级以上，在通信、新能源等领域应用验证。申请发明专利≥3项，制定相关团体、行业或国家技术标准≥2项。

附“十三五”国家重点研发计划电池相关项目列表

京瓷光能JCSE小编：“十三五”期间，京瓷光能的团队成员有幸参加了北京大学夏定国教授牵头的“高比能动力电池关键技术和相关基础科学问题研究”课题，承担了“高比能高安全长寿命磷酸铁锂电池技术”分课题的研究，并顺利结题。