为促进欧洲电池制造产量的增长，同时提供更有竞争力和可持续的解决方案，实现到2030年欧洲电池综合产能886吉瓦时的目标，欧洲必须到2030年建立全球最先进的电池创新生态体系。为此，欧洲电池技术创新平台“电池欧洲”（Batteries Europe）于9月26日发布《欧洲电池研发创新路线图》[1]，旨在通过汇集工业界和学术界的专家来建立促进整个电池价值链发展的计划方案。该路线图全面概述了欧洲电池研究界的主要研究领域、目标和路线图，提出短中长期推动电池相关领域研究的优先事项。同时，欧洲能源研究联盟“电池2030+”（BATTERY 2030+）联合研究计划工作组发布第三版《电池2030+路线图》[2]，为欧洲电池研究需求提供长期技术支撑。该路线图重点关注数字技术，这些技术将创造更智能、更好、更耐用的电池，并将改变电池研究的方式。开发超高性能、耐用、安全、可持续和负担得起的电池材料、组件和原电池，将从根本上支撑电池的实际应用。

一、《欧洲电池研发创新路线图》要点

《欧洲电池研发创新路线图》确定了六大研究领域（新兴技术、原材料及其回收、先进材料、电池设计和制造、应用与集成-交通储能、应用与集成-固定储能）的33个具体战略研究主题和17个交叉研究主题。

1、新兴技术。开发高性能的新型电池技术，满足应用需求，对于实现欧盟的碳中和目标至关重要。该领域确定了10个战略研究主题，包括：先进氧化还原液流电池；金属空气电池；金属硫电池；水基电池；无负极电池；多价非水基电池系统；混合超级电容器-电池；多模态多尺度相关表征技术；仿生学；电池材料和电池的可持续性设计。2个交叉研究主题为：使用廉价、丰富且易于回收的材料制造电池；新兴电池技术加速材料发现和多尺度建模。

未来为促进基础研究进一步工业应用，建议开发电池专用技术成熟度标准化框架，实现电池、材料、模块等快速开发。

2、原材料及其回收。为实现到2030年锂金属回收率达到90%、钴和镍金属回收率均达到95%的目标，该领域确定了6个战略研究主题，包括：新型逆向物流解决方案和收集模式；现有回收工艺对新技术的适用性；锂电池的回收新工艺和其他新兴技术；二次原料整合；钠离子和其他新的化学电池供应链；可持续的原材料采购和加工。3个交叉研究主题为：可持续性评估工具（参考数据可用性和方法框架）；安全和可持续性设计；利用混合模型优化回收流程的数字孪生。

未来需在欧洲层面进行交流合作，增加欧洲关键原材料供应，采用适用性强的回收工艺提高技术竞争力，支持开发更可持续的原材料和二次材料高质量利用。

3、先进材料。到2030年电池组成本控制在75欧元/千瓦时之内，该领域确定了5个战略研究主题，包括：第三代锂电池材料研发（交通储能）；第四代固态电池材料研发（交通储能）；长效锂电池材料研发（固定储能）；钠离子电池材料研发（交通和固定储能）；钒基氧化还原液流电池材料（固定储能）。3个交叉研究主题为：可持续性，减少关键材料的使用；安全性，材料本身以及相互作用产生的人体健康和环境危害；数字化，采用人工智能发现新的电池材料。

未来必须更多考虑可持续性和安全性，特别关注新型电池化学材料，在可回收性的基础上实现成本的降低和关键原材料的稳定供应。

4、电池设计和制造。该领域着眼于目前欧洲大规模电池制造和未来技术应用，确定了4个战略研究主题：可持续电池设计；电池的可持续制造；灵活性制造技术；工艺和产品规模化和产业化。3个交叉研究主题为：可持续性，再生原料对电池设计、制造材料选择和应用的影响；安全性，电池设计、材料选择和可回收性的安全研究；③数字化，可持续设计和电池制造过程的数字孪生。

5、应用与集成-交通储能。交通储能领域重点关注电池在交通应用方面的关键事项，包括5个战略研究主题：公路领域；水路领域；航空领域；铁路领域；非公路机械领域。3个交叉研究主题为：快速充电；电池更换；关键指标预测，如电量、健康、温度、功率等。

未来需确定（新兴）应用对电池系统的需求、强化电池系统设计基础以及结合互操作性和物联网等技术，提高可持续性旨在实现电池行业的规模效益。

6、应用与集成-固定储能。固定储能领域主要包括3个战略研究主题：供电侧电池储能系统；需求侧电池储能系统；中长时电池储能。3个交叉研究主题为：数字化，重点是先进的电池管理系统、电池运行的新算法等；可持续性，重点关注再利用电池的设计；安全性，电池储能系统的安全性、效率和延长寿命。

未来需特别关注现有或新的长时储能技术，对提高可再生能源发电和电网灵活性至关重要。

二、第三版《电池2030+路线图》要点

根据目前欧洲电池研发现状、国际研究进展以及“地平线2020”和“地平线欧洲”框架计划资助的项目，第三版《电池2030+路线图》对上一版本路线图中的研究方向进行了细化，提出“电池2030+”的目标是开发安全、经济、可持续、长寿命的超高性能电池，侧重于技术成熟度更低的基础研究阶段，为整个价值链中的欧洲电池行业提供新工具和突破性技术，使欧洲在现有市场（如交通储能和固定储能）和未来新兴领域（如机器人、航空航天、医疗设备和物联网等）占据领导地位。为此，该路线图提出了电池未来可持续发展的三大主题的6个研究领域。

1、加速电池界面和材料研究。需要特别关注电池中许多材料界面上发生的复杂反应。核心是开发一个共享的欧洲数据基础设施，能够自动采集、处理和使用电池开发周期所有领域的数据。利用人工智能开发电池界面基因组（BIG）、建立材料加速平台（MAP），大幅加快新型电池材料开发速度。

2、智能功能集成。“电池2030+”提出了两种不同且互补的方案：开发直接在电池单元级别探测化学和电化学反应的传感器；使用自愈功能来恢复运行电池单元内损害的功能。

3、交叉领域。主要包括电池的可制造性和可回收性。可制造性领域将重点关注电池、电池组件和材料的制造、制造过程中电池内部产生的界面效应。可回收领域重点研究基于数据收集和分析的新回收模式，将电池组自动拆卸到电池级别，尽可能重复使用；将电池单元自动拆解以最大限度地增加个性化组件的数量；以及开发选择性粉末回收技术，将粉末修复为电池活性材料，可在交通/固定应用的电池中重复使用等。（汤匀）