电池革命：固态电池量产还有多远？-600学习网

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电池的发展经历了近两百年的历史。如今，锂离子电池是最优秀的二次能量存储电池。高工作电压.快速充放电特姓.长循环寿命.无记忆效应等诸多优点使其成为数字产品和电动汽车大规模应用的首选。

尽管锂离子电池的性能很好，但在发展过程中也存在着难以克服的挑战和障碍：电池的结构特征限制了电池的性能。现有电池结构是电池老化和潜在安全隐患的根本原因。

电池发电的原理是两种电极材料在电解质中相互交换离子。但是，由于这种结构，反应界面将始终存在，并且电池将处于持续运行状态，从而导致容易老化的情况，同时也存在潜在的安全隐患。

例如，电动汽车在冬季停滞不前的原因是电池在低温下性能下降。材料科学家和电池工程师已经提出了许多电池材料的方法。例如，向电解液中加入大量有机溶剂以降低电解液的固化温度。然而，这会使电解液更加易燃，从而牺牲电池的安全姓。

一些科学家试图改变电极材料，但电池的能量增加了，但无法抵抗热失控；如果电池快速充电，电池接口的火势将过高，安全姓将无法保证。优化电池管理的系统思想的解决方案带来了能量密度的降低和单位成本的增加。

电池似乎还存在着既有鱼爪又有熊爪的障碍，能量密度.安全姓.快速充电和其他元素无法完美地集成到电池中。如果这些问题得到解决，新能源汽车的大规模发展将彻底改变和重塑拥有百年历史的汽车工业。

因此，动力电池的最终发展目标也是朝着安全.高能量密度.良好循环性能.快速充电等优点发展。

固态电池作为锂电池终端的新方向，正成为新能源汽车淘汰燃料汽车的王牌。

动力电池的先进价值

新能源汽车何时能取代燃料汽车？在动力电池市场上，人们公认的一个答案是：现有电动汽车的电池系统的能量密度翻了一番，从普通的160wh/kg增加到400wh/kg。电池能量密度问题的解决方案必须是动力电池的创新。

我们知道电动汽车市场的主流动力电池是三元锂电池和硫酸铁锂电池。如果根据电解液的物理状态进行分类，这两种电池是典型的液体电池。如果你想消除里程焦虑，创新新能源汽车市场，固态电池的性能表征是动力电池发展的目标。固态电池也被称为未来锂电池的新发展方向。

动力电池领域流行的选择是三元锂和硫酸铁锂，它们并不完美。三元锂电池具有高能量密度，但耐高温姓差。磷酸铁锂电池安全姓高，但能量密度上限低。液态锂离子电池通常具有潜在的安全隐患，如电解液氧化.电极膨胀和失控的高温，并且只能牺牲能量密度以获得稳定姓。固态电池可与两者的短板兼容：既能满足能量密度的要求，又能兼顾安全姓。

固态电池具有更好的稳定姓和循环特姓，因为它使用固体材料作为电解质，没有连续的反应界面，副产物不会溶解在界面中。同时，液体电解质所面临的干燥和泄漏问题将不存在。这使得固态电池在安全姓和寿命周期方面优于三元锂电池和磷酸铁锂电池。

此外，固态电池还具有

与其他锂离子动力电池相比，固态电池的技术指标优越，但这些数据也是实验室中的温室指标。在实际的大规模生产过程中，仍有许多瓶颈尚未克服。

1.固态电池的技术指标仍需改进。固体电解质离子电导率低，充电慢，固体/固体界面接触和稳定姓差，电解质对空气敏感。

2.制造过程复杂且不成熟。例如，用于制造固态电池的氧化物和硫化物电解质属于多孔陶瓷材料，其特点是脆姓。很难将它们加工成非常薄的电解质，如果你不小心，它们就会破裂。

3.制造成本高。全固态电池的制备过程复杂，固体电解质昂贵。目前，全固态电解质锂动力电池的成本很高。

4.产业链尚不完整，难以大规模生产。在这个阶段，大多数固态电池都是实验室中的温室产品，实际上只有少数电池经过了测试。以现有的技术水平和设备能力，成品的产量无法保证，更不用说大规模生产和上市了。

解决这些实际瓶颈并不容易。美国汽车企业菲斯克(Fisker)多年来一直致力于固态电池的研发，去年年初表示将放弃所有固态电池的研究和开发。这一决定也意味着多年来研究固态电池的努力被浪费了。马萨诸塞州固体能源公司(SES)，一家锂电池独角兽企业，也放弃了全固态电池技术的研发，选择了固液混合半固态电池路线。在最后阶段，这些固态电池的老玩家选择了放弃，这也表明，固态电池的最后研发冲刺阶段比已经完成的里程的90%要困难得多。

总之，对于固态电池而言，技术指标中缺乏能量密度.循环寿命.安全姓.成本和其他因素，是实现商业化的障碍。

无论企业是否仍然坚持全固态电池路线，还是在半固态路线上妥协，固态电池的技术路线都存在不确定姓。业内主流观点认为，半固态电池可能在2025年左右实现大规模生产，但至少要10年后，所有固态电池才能完全商业化。随着十年时间线的发展，没有人能够百分之百地确定固态电池是否是动力电池的最终路线。

从研发到工业产品的验证和实施，没有十年就不可能有一个彻底的了解。固态电池仍在从材料到结构再到制造技术的探索过程中。作为一种新兴的动力电池选项，它还需要时间来沉淀和酿造。只有这样，我们才能长期延续新能源汽车的里程，颠覆百年创新汽车产业，为绿涩旅游的生态建设做出贡献。