作爲下一代動力電池解決方案之一，固態電池一直被寄予厚望。不管是電池企業、傳統車企，還是造車新勢力，都在固態電池領域進行了前瞻布局。
近日，豐田與松下宣布成立合資企業生産固態電池，戴姆勒牽手加拿大魁北克水電公司加速固態電池應用，固態電池的量産節奏呈現日漸加快之勢。
長續航VS高安全 固態電池一石二鳥
目前，新能源汽車對動力電池的需求主要集中在長續航、高安全兩個方面。
實現長續航，就要有較高的電池能量密度。據了解，現階段三元锂電池電芯能量密度普遍在240-260Wh/Kg之間，高鎳三元锂電池可以達到300Wh/Kg，但都已接近極限，難以繼續提升。
安全性方面，傳統锂離子電池由正極、負極、隔膜和電解液組成，電解液易滲出，特別遇到正負極短路或者過充等，會導致溫度快速升高，繼而易引發電池燃燒、爆炸。隨著能量密度提高，三元锂電池鎳含量不斷提升，用于穩定結構的钴和錳含量相應降低，安全問題將愈發凸顯。
如何兼顧長續航和高安全？業內普遍認爲，固態電池技術能提供“兩全其美”的答案。顧名思義，固態電池就是使用固體電極和固體電解質的電池。專家表示，固態電解質具有不可燃、不腐蝕、不揮發、不漏液等優勢，安全性能大大提升。另外，固態電池使用金屬锂做負極，可匹配高電壓正極材料，進一步提升能量密度。電池封裝也相對簡單，能省掉電池包外殼、冷卻等系統，同時可實現電池柔性化、異形化，根據不同應用場景設計不同形狀，靈活性更強。
事實上，全力研發固態電池已經上升到國家戰略層面。2019年12月，工信部發布《新能源汽車産業發展規劃（2021-2035年）》（征求意見稿），在“實施電池技術突破行動”中，加快固態動力電池技術研發及産業化被列爲“新能源汽車核心技術攻關工程”。
固態電池VS全固態電池混合固液是務實選擇
中國科學院院士歐陽明高曾公開表示，基于各國動力電池技術路線的比較，短期來看是液態電解液的锂離子電池，發展高鎳三元正極和硅炭負極，中長期將從液態電解質逐步過渡到全固態電池。
“固態電池和全固態電池，雖然只有一字之差，卻很值得尋味。”陝西國際信托證券投資經理張世超說，固態電池用的不一定全都是固態電解質，有可能是固態和液態混合的，不同廠商的混合比例不同。目前市面上常說的固態電池嚴格意義上說應該是“准固態電池”，多數是在現有锂電池技術基礎上改進而來。
記者進一步了解到，全固態電池還有一些關鍵技術亟待突破，如固體電解質材料電導率偏低，與電極材料的接觸面積小，造成內阻較大，影響充電速度等。
浙江鋒锂新能源科技有限公司相關負責人介紹，考慮到全固態電池量産面臨的現實困難及新能源汽車對高安全、高能量密度動力電池的迫切需求，作爲折中方案，國內幾家初創企業將混合固液電解質锂電池作爲短期目標。從現有産品的測試數據看，其能量密度已達到目前三元锂離子電池的量産水平，在倍率性能、循環性能等方面也有不錯的表現，能夠通過包括針刺、擠壓、過充電、過放電、短路、加熱等在內的各項安全檢測。
該負責人表示，相比于三元锂離子電池，目前的混合固液産品能量密度有所提升，安全性可大幅提高，能夠滿足整車企業的需求，是全固態電池技術尚未突破情況下的務實選擇。
後起之秀VS汽車、锂電巨頭量産節奏日漸加快
“盡管技術路線多樣，但不可否認的是，固態電池正蓬勃發展，量産節奏日漸加快。”張世超說。
記者梳理發現，目前全球範圍內有20多家企業都在致力于固態電池技術研發與應用，其中不少企業都宣布要量産固態電池，並制定了相應的發展路線計劃。
一邊是後起之秀，國內造車新勢力天際汽車、蔚來汽車、愛馳汽車相繼與輝能科技達成合作，天際汽車在2019年初就推出了首款搭載固態電池的ME7樣車，輝能科技則宣布將于2021年實現固態電池量産。
一邊是新能源汽車、锂電巨頭，豐田與松下成立的合資企業將從今年4月開始運營，開發生産固態電池；加拿大魁北克水電公司與戴姆勒公司一道開發固態電池技術，一旦達到量産狀態，將在戴姆勒旗下的電動汽車上使用；雷諾汽車表示，到2025年旗下電動汽車可能會使用钴含量爲零的固態電池；國內锂電巨頭甯德時代則相對謹慎，認爲全固態電池至少要到2030年才能進行大規模量産。
張世超指出，固態電池産業化進程面臨的一大考驗還有價格，如何做到更接地氣，在規模和成本之間找到平衡點，繼而在多個場景實現大規模應用，考驗著每一位“參賽者”。End
責編 | 李慧穎
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