受“里程焦炙”和平安问题困扰的锂离子电池，是电动汽车获得市场冲破的最年夜瓶颈。业内认为最有可能成为下一代动力电池的就是固态电池。

（来历：微信公家号“能见Eknower” ID：Eknower 作者：藜鸥I）

辉能科技，一家中国台湾的固态电池草创公司，近期高调宣扬将在2021年实现固态电池的量产。客岁8月还与蔚来签下合作备忘录，为蔚来定制出产“MAB”固态电池包。比在固态电池范畴深耕多年的丰田步子迈得还要年夜。

但是近期宁德时期的一名电池开辟负责人暗示，宁德时期的全固态电池还在开辟中，也建造了样品，但要实现商品化，生怕要到2030年今后。

一边是后期新秀的豪言壮志，一边是锂电巨子的谨严守旧。被称为下一代动力电池的固态电池，到底来岁就可以量产，仍是要比及10年后？

01 后起之秀“固态电池”

从1991年索尼公司将含有液态电解质的锂离子电池带入电子装备的利用至今，液态锂电池已成为今朝最为成熟、利用最普遍的手艺线路之一。它首要是由正极、负极、隔阂、电解液构成，锂电子经由过程电解液在电池的正负极往返跑，从而完成充放电的进程。

固态电池的底子道理和液态锂电池类似，但选用固体电解质（锂、钠制成的玻璃化合物为传导物资）代替了隔阂和电解液。这个不同会带来如何的差别？

起首是能量密度的晋升。

因为能量密度晋升首要受材料限制，科学界认为锂离子电池已接近极限了。2019年宁德时期和比亚迪推出的CTP手艺和美金片电池手艺都是在构成形态和系统等其他方面做文章。

事实上采取固态电解质自己其实不会直接晋升电池的能量密度。

液态电解液与正负极材料可以全方位、包裹式接触，接触面积越年夜电阻值越小。因为接触面不如液体，固态电池为了取得较低的电阻，就需要更多的电解质。

如许一来，电池体积占比一般会高在利用液态电解质的电池，假如其他不改变的话，能量密度反而会低在液态电解质电池。

固态锂电能量密度显著晋升的法门首要有两：

（1）用锂金属作负极。

今朝的锂离子电池的负极，首要是用石墨制造，但石墨负极的容量上限仅为370Ah/g摆布。为了增添石墨的容量，会给它插手一些硅，但这又轻易引发电池鼓包。

锂金属的容量是石墨的三倍以上。为什么此刻的锂电池不消锂金属呢？

由于一旦用金属锂当负极，充电时，在锂离子返回负极的进程中轻易发生“枝晶”问题。锂离子会在锂金属概况“抽芽”，小树枝假如刺破隔阂就轻易短路，然后着火。是以科研人员才选用了容量较低，但不轻易让锂离子发生“枝晶”问题的石墨作为负极。

假如电解液酿成固态电解质，锂离子就掉去了长“小树枝”的空间，完善解决了平安问题。

打个例如，正负极这两个年夜口袋装的锂离子越多，能量密度越年夜。假如传统锂电池像手提袋，那固态锂电就是个夏布袋。

（2）正极材料的选择变多。

电解质相对电解液的另外一年夜优势就是，在更广的电压规模内，电解质不会介入化学反映，而是客客套气地让锂离子经由过程。如许便可以选择容量更年夜的正极材料或是选择电压差更高的正负极材料，以晋升能量密度。

第二个差别是平安性的晋升。

传统锂电池假如过充或遭到撞击，抑或是隔阂质量欠好，就轻易产生短路，继而引发火警。而固态电解质具有不成燃、不侵蚀、不挥发、不漏液等优势，平安机能年夜年夜晋升。假如将它利用到电动车上，就可以免却电池包外壳、冷却等系统，可以节俭空间、减轻重量，继而晋升电动汽车的续航能力。

除此以外它还具有轮回次数多、造型丰硕、轻浮、柔化机能优、体积小等长处。

02 老鼠山君傻傻分不清晰

这么一个仙人产物，到底什么时候能实现量产？

现实上辉能和宁德时期也许说的都没错。可是细心留意他们的用词，前者用的是“固态电池”，后者用的是“全固态电池”。这两个概念仅一字之差，却有很年夜的不同。

“固态电池”纷歧定用的全都是固态电解质，多是液态跟固态夹杂的，分歧产商的夹杂比例分歧。

“全固态锂电池”则是一种在工作温度区间内所利用的电极和电解质材料均呈固态、不含任何液态组份的锂电池，全称是“全固态电解质锂电池”，只有它才具有上述的所有长处，其他的几个手艺标的目的只是在当前的锂离子电池的手艺根本上有所改良。

今朝市道上说要量产的“固态电池”年夜多是“固态锂离子电池”。这与上述的两个概念化有甚么异同？“固态锂离子电池”的电解质是固态，但在电芯中有少许的液态电解质。姑且可以把它们看做往“全固态锂电池”迈进的脚注，尔后者才是最终方针。

所以市道上常说的“固态电池”和“固态锂离子电池”正确地说应当统称为“准固态电池”，要末是固态电解质、液态电解质相夹杂，要末是电芯是固态和液态相夹杂的，具体的比例各家分歧。

这类文字游戏让大师有些傻傻分不清晰，一不谨慎就觉得人类行将拥抱一项倾覆性的手艺了。

关在固态电池列国的标的目的略有差别。美国，以小公司、创业型公司环球app下载官网为主。此前较为着名的Sakit3已在2015年被英国的戴森环球app手机版（就是做吹风机的那位）收购。另外一家是Soid State，同宝马有合作。这几家创业公司，安身在倾覆性手艺，朝着“环球app平台全固态电池”的标的目的冲击。

中日韩则根基上选择了更加稳妥的“固态锂离子电池”。深耕固态电池范畴多年的丰田，打算在2020年的东京奥运会上推出贸易化的产物，并打算在2022年实现量产。可是丰田采取的是石墨类负极、硫化物电解质与高电压正极的组合的体例。正负极并没有太年夜变更，只是将隔阂和电解液换成电解质。

是以丰田做的也不是全固态锂金属电池，而是固态锂离子电池。究竟亚洲具有最年夜、最全的锂离子电池的财产链，不成能当即推倒重来。

总之，辉能的高调宣言也许不假，可是来岁量产的只能是相对守旧的固态锂离子电池。而宁德时期今朝潜心研制的“全固态电池”，还必需先霸占两浩劫题：固体电解质材料离子电导率偏低；和固体电解质/电极间界面阻抗年夜，界面相容性较差，充放电进程中各材料的体积膨胀和缩短，致使界面庞易分手。

一项倾覆性的手艺，等上十年也许也是值得的！