固態(tài)電池，明年誰能率先量產(chǎn)？

冬天來了，又到了電動(dòng)汽車集體“趴窩”的季節(jié)。

低溫環(huán)境下，鋰電池續(xù)航急劇衰減已然是不爭(zhēng)的事實(shí)。不管電動(dòng)汽車車主如何維護(hù)保養(yǎng)，都避免不了續(xù)航里程銳減。每當(dāng)看著汽車屏幕上不斷縮小的續(xù)航里程數(shù)字，總有人憧憬著電動(dòng)汽車擺脫續(xù)航限制的那一天。

別著急，新一代電池技術(shù)已經(jīng)在路上了。前幾天，北汽藍(lán)谷在互動(dòng)平臺(tái)表示，其第二代固態(tài)電芯開發(fā)已經(jīng)完成，正在進(jìn)行電池系統(tǒng)臺(tái)架測(cè)試和整車搭載驗(yàn)證。消息一出，再次讓固態(tài)電池技術(shù)處在風(fēng)口浪尖上。

固態(tài)電池，具有高能量密度、高導(dǎo)電率、安全性高等優(yōu)勢(shì)，被譽(yù)為汽車鋰電池的終極形態(tài)。甚至有專家放出豪言：“全固態(tài)電池普及之日，就是燃油車退出歷史舞臺(tái)之時(shí)?！?/p>

為了讓固態(tài)電池早日投入使用，各大車企、初創(chuàng)公司紛紛投入大量人力物力，企圖借此一舉成為電動(dòng)汽車的王者。

今年 1 月，蔚來高調(diào)發(fā)布固態(tài)電池包，聲稱將在蔚來 ET7 轎車上使用；今年 4 月，寶馬發(fā)布固態(tài)電池規(guī)劃，計(jì)劃在 2025 年前推出固態(tài)電池原型車，2030 年前量產(chǎn)。除此之外，汽車動(dòng)力電池“御三家”寧德時(shí)代、LG 化學(xué)、松下也紛紛開展固態(tài)電池研發(fā)計(jì)劃，一個(gè)屬于固態(tài)電池的時(shí)代似乎即將來臨。

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固態(tài)電池是未來科技

固態(tài)電池，就是使用固體材料作為鋰離子來回移動(dòng)的電解質(zhì)。在目前常用的汽車電池中，基本采用電解液作為電解質(zhì)，某種程度上可以將其稱為液態(tài)鋰電池。液態(tài)鋰電池可能因短路、高溫而發(fā)生起火，鋰離子在反復(fù)沉積和析出過程中，金屬鋰負(fù)極表面容易生長(zhǎng)出鋰枝晶，并發(fā)生粉化，大大降低了電池的利用率，從而縮短電池使用壽命。

枝晶在電解液內(nèi)生長(zhǎng)，有時(shí)候會(huì)穿透隔膜，就會(huì)引發(fā)漏液，接著就會(huì)引發(fā)電路短路，最后電池高溫自燃。平時(shí)經(jīng)常在新聞中看到電動(dòng)汽車自燃事故，其中大部分都是因?yàn)橹Н倽q，從而引起電解液漏液。固態(tài)電池電芯內(nèi)不含電解液，也不需要電解質(zhì)鹽與隔膜，徹底杜絕了漏液引發(fā)的自燃問題。

此外，固態(tài)電池沒有液體，也就不需要復(fù)雜的封裝系統(tǒng)，也不需要 BMS 溫控組件。汽車動(dòng)力電池，并不是像四驅(qū)車那樣將柱狀電池直接塞到電池盒內(nèi)，需要用一層層包裝將這些柱狀電池、方形電池包起來，然后組成電池包，最后再將其安放在汽車底盤上。這一層層包裝，其實(shí)就是復(fù)雜的封裝與溫控系統(tǒng)，保障汽車安全。

固態(tài)電池技術(shù)出現(xiàn)后，封裝系統(tǒng)可以更加簡(jiǎn)單，電芯占電池包的比重也更高。如此一來，電池包整體能量密度也會(huì)得到相應(yīng)提升。綜合來看，固態(tài)電池有望突破 500Wh／kg 瓶頸，將電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程提高到 1000 公里以上。

▲不同電池 Pack 電芯占比

如此一來，電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航與傳統(tǒng)汽車不相上下，續(xù)航再也不是電動(dòng)汽車的缺點(diǎn)。更令人興奮的地方在于續(xù)航里程衰減，固態(tài)電解質(zhì)保證了電池的內(nèi)阻，長(zhǎng)時(shí)間使用也不容易出現(xiàn)續(xù)航里程衰減的問題。換句話說，這個(gè)續(xù)航里程是長(zhǎng)期穩(wěn)定的數(shù)據(jù)，不會(huì)隨著天氣變化與使用時(shí)間而快速衰減。

電池尺寸小、安全性強(qiáng)、續(xù)航里程長(zhǎng)，固態(tài)電池簡(jiǎn)直就是完美的鋰電池技術(shù)，如果有人覺得固態(tài)電池技術(shù)不好，小黑第一個(gè)不服。就連中科院院士歐陽明高也曾公開表示，要實(shí)現(xiàn) 2030 年 500Wh／kg 的能量密度目標(biāo)，固體電解質(zhì)層面的突破是不得不走的必由之路。

可是，理論數(shù)據(jù)再好也沒用，固體電池技術(shù)研發(fā)難度太大，就像可望而不可即的藝術(shù)品，難以在大眾層面普及。