如果用教科書解釋這一名詞的話，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)固態(tài)電池就是一種使用固體電極和固體電解液的電池。

在大家都為新能源汽車?yán)锍探箲]的時(shí)候，近日，海外有電池專家稱固態(tài)電池有望在5年內(nèi)廣泛應(yīng)用。

小而輕、充電快、續(xù)航長(zhǎng)又安全成了電動(dòng)汽車乃至所有用電設(shè)備的痛點(diǎn)所在。得電池者的天下的說(shuō)法也并非空穴來(lái)風(fēng)，今天就有很多玩家都把方向盯上了固態(tài)電池。

整個(gè)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)都把未來(lái)押注在了固態(tài)電池之時(shí)，那這電池究竟有何過(guò)人之處？

第一，固態(tài)電池里沒(méi)有氣體、沒(méi)有液體，所有材料都以固態(tài)形式存在，與鋰電池相比穩(wěn)定性與安全性更好；固態(tài)電池本身高安全性、高溫穩(wěn)定性、可能達(dá)到的柔性等其它多功能特性；

第二，固態(tài)電池的能量密度一般是鋰電池的兩倍，這直接決定了純電動(dòng)汽車的續(xù)航里程，如果說(shuō)目前鋰電池的純電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航瓶頸只在500公里左右，那么采用了固態(tài)電池的純電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航焦慮基本能徹底解決；

第三，固態(tài)電池體積更小、更輕薄，而且可以根據(jù)需求調(diào)整電池的形狀，如此一來(lái)，純電動(dòng)汽車的電池布局可以更靈活，也不會(huì)過(guò)分侵占車內(nèi)空間，車身重量的問(wèn)題隨之得到解決；

據(jù)了解，固態(tài)電池能量密度更高、安全性更高、不會(huì)在高溫下發(fā)生副反應(yīng)、同時(shí)也不必設(shè)計(jì)像三元鋰電池那么復(fù)雜的熱管理系統(tǒng)，可以節(jié)約成本同時(shí)降低重量。一個(gè)簡(jiǎn)單的對(duì)比：特斯拉-松下生產(chǎn)的85kWh電池組質(zhì)量達(dá)到了900kg，而固態(tài)電池創(chuàng)業(yè)公司SeeoInc相同容量的電池組重量只有323kg。

優(yōu)勢(shì)足夠明顯，玩家足夠瘋狂

本田

本田汽車表示，公司正在考慮為電動(dòng)車研發(fā)能量密度大的新一代全固態(tài)電池，從而滿足排放標(biāo)準(zhǔn)要求。

本田發(fā)言人TeruhikoTatebe表示：“我們很早就已經(jīng)對(duì)全固態(tài)電池展開研究，但目前我們還沒(méi)有與其他車企進(jìn)行研發(fā)合作。”日本共同通訊社報(bào)道稱，本田和日產(chǎn)均在研發(fā)全固態(tài)電池電動(dòng)車，而日產(chǎn)對(duì)此沒(méi)有立即做出回應(yīng)。

豐田

豐田汽車公司副社長(zhǎng)DidierLeroy稱要在2025年前推出能夠延長(zhǎng)電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程的新一代電池“固態(tài)電池”。

DidierLeroy在東京汽車展上會(huì)見記者稱，固態(tài)電池具備大大提高續(xù)航里程的潛力，可能成為游戲改變者。他表示，豐田公司正投入200多人進(jìn)行開發(fā)。同時(shí)他還強(qiáng)調(diào)豐田在固態(tài)電池方面的專利為世界第一，但他并沒(méi)有透露搭載固態(tài)電池的電動(dòng)汽車什么時(shí)候發(fā)售。

據(jù)悉，豐田公司在2016年12月成立了電動(dòng)汽車開發(fā)部門，并在今年9月與電裝公司和馬自達(dá)公司成立了研發(fā)電動(dòng)汽車基礎(chǔ)技術(shù)的新公司。

豐田于2017年12月13日正式發(fā)布公告稱，將與日本松下公司達(dá)成一項(xiàng)電池合作協(xié)議，共同研發(fā)電動(dòng)汽車方形電池的可行性，并最終在豐田旗下電動(dòng)車型上大規(guī)模應(yīng)用。

其實(shí)早在2010年，豐田就曾推出過(guò)續(xù)航里程可超過(guò)1000KM的固態(tài)電池。豐田所推出的固態(tài)電池原型主要是由四層10x10cm大小的片狀結(jié)構(gòu)所組成，正負(fù)極與電池本體材質(zhì)的成分由鈷酸鋰、石墨與硫化物所組成，平均電壓為14.4V。

寶馬

2017年12月，寶馬宣布與電池技術(shù)公司SolidPower建立新的合作伙伴關(guān)系，開發(fā)并計(jì)劃商業(yè)化電動(dòng)汽車的固體電池技術(shù)。

據(jù)了解，Solid公司已經(jīng)生產(chǎn)出由該公司的無(wú)機(jī)材料制成的電池，這種電池技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)比鋰離子電池更高的能量密度，意味著在相同大小和體積的情況下，可以獲得更大的能量和更長(zhǎng)的使用時(shí)間。

大眾

2014年12月，大眾汽車公司收購(gòu)了QuantumScape公司約5%的股權(quán)，QuantumScape是美國(guó)的一家初創(chuàng)科技公司，致力于開發(fā)新固態(tài)電池技術(shù)。

菲斯克汽車

電動(dòng)汽車初創(chuàng)公司菲斯克2016年宣布公司推出的第一款車將搭載石墨烯的混合超級(jí)電容器技術(shù)。但該計(jì)劃一度擱置，轉(zhuǎn)而使用傳統(tǒng)的鋰電池為汽車充電。

不過(guò)最新消息顯示，目前菲斯克正在為一款新型固態(tài)電極申請(qǐng)技術(shù)專利，這種電池將擁有一些無(wú)法想象的規(guī)格功能。

據(jù)介紹，菲斯克的固態(tài)電池采用了三維電極，其能量密度是常規(guī)鋰離子電池的2.5倍。據(jù)菲斯克宣稱，該技術(shù)使電動(dòng)車的續(xù)航里程數(shù)達(dá)到500英里以上，而充電所需時(shí)間僅為1分鐘，比在加油站的加油速度還快。

現(xiàn)代汽車

據(jù)外媒報(bào)道，現(xiàn)代正自主研發(fā)固態(tài)電池，供旗下電動(dòng)車使用，現(xiàn)代目前已建立中試生產(chǎn)設(shè)施。業(yè)內(nèi)人士向記者透露：“現(xiàn)代正通過(guò)南陽(yáng)研發(fā)中心（NamyangR&DCenter）旗下的電池研發(fā)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行固態(tài)電池的研發(fā)，目前已取得一定的技術(shù)水平。”

現(xiàn)代汽車正在參與各類先進(jìn)的固態(tài)電池研發(fā)項(xiàng)目并/或?yàn)槠涮峁┵Y金支持，其合作對(duì)象包括：韓國(guó)陶瓷技術(shù)院（KICET）及中國(guó)清華大學(xué)、韓國(guó)漢陽(yáng)大學(xué)及由約翰·古迪納夫領(lǐng)導(dǎo)的德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校。

日立

日立佐森總裁TakashiTanisho表示，目前，日立已經(jīng)將固態(tài)電池的樣品送到了特種航天和汽車行業(yè)的潛在客戶。此外，日立正在與一個(gè)未公開的日本電池制造商合作，完善一些細(xì)節(jié)上的問(wèn)題，并在2020年之前將固態(tài)電池投放市場(chǎng)，而且可能不會(huì)在日立的品牌下出售。

戴森

英國(guó)家電巨頭戴森宣布將在2020年量產(chǎn)一款電動(dòng)汽車，其中電池組為一種可拆卸的盒式固態(tài)電池組，安裝在傳統(tǒng)燃油車發(fā)動(dòng)機(jī)艙的位置。

據(jù)了解，由戴森投資的電池公司Sakti3開發(fā)的固態(tài)電池組比鋰離子電池更輕、更節(jié)能，進(jìn)一步減輕電池組重量和對(duì)控制系統(tǒng)的要求。電池包將提供兩種容量，以適應(yīng)短途和長(zhǎng)途的用戶，同時(shí)價(jià)格也會(huì)較為低廉。

博世

博世一直積極布局固態(tài)電池的研究和生產(chǎn)。2016年博世收購(gòu)了一家名為“Seeo”的美國(guó)電池公司。博世和Seeo還與日本著名的GSYUASA（湯淺）電池公司和三菱重工共同建立了新工廠，主攻固態(tài)陽(yáng)極鋰離子電池。

德國(guó)大陸

據(jù)路透社報(bào)道，德國(guó)汽車供應(yīng)商大陸目前正在考慮加大對(duì)電池生產(chǎn)的投資，CEOElmarDegenhart在接受采訪時(shí)表示，大陸或?qū)?duì)加大對(duì)創(chuàng)新型電池的生產(chǎn)投資，而且，大陸并不會(huì)投資目前正在使用的鋰離子電池，而是預(yù)計(jì)在2024年或2025年投入生產(chǎn)的新一代固態(tài)電池技術(shù)。

法國(guó)博洛雷

作為全球首個(gè)將固態(tài)電池在電動(dòng)車領(lǐng)域商業(yè)化的公司，法國(guó)博洛雷公司的電動(dòng)汽車“Bluecar”配備了其子公司Batscap生產(chǎn)的30kwh金屬鋰聚合物電池（LMP）采用Li-PEO-LFP材料體系，這些電動(dòng)車已有2900輛投入使用。

目前法國(guó)的博洛雷、美國(guó)Sakti3和日本豐田，這三家也分別代表了以聚合物、氧化物和硫化物三大固態(tài)電解質(zhì)的典型技術(shù)開發(fā)方向。

中科院青島生物能源與過(guò)程研究所

針對(duì)固態(tài)電池發(fā)展中固固界面阻抗過(guò)大的瓶頸問(wèn)題，中科院青島生物能源與過(guò)程研究所研究成員創(chuàng)造性地提出“原位自形成固態(tài)電解質(zhì)”的解決方案，有效降低界面阻抗和提升電池綜合性能。目前中科院青島能源所已開發(fā)出6Ah大容量三元固態(tài)鋰電池，具有能量密度高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、安全性能佳等優(yōu)勢(shì)。

2017年1月15日，該所研發(fā)的固態(tài)鋰電池隨中科院深海所的深潛器出海，啟程遠(yuǎn)赴馬里亞納海溝進(jìn)行全海深示范應(yīng)用，這是我國(guó)首個(gè)自主研發(fā)可應(yīng)用于深潛器的高能量密度、高性能全固態(tài)鋰電池。

寧德時(shí)代

硫化物固體電解質(zhì)是寧德時(shí)代的重要研發(fā)方向。寧德時(shí)代新能源科技有限公司梁成都博士表示，寧德時(shí)代采用熱壓方式改善界面接觸來(lái)提高電池體系的整體離子導(dǎo)電性，并且對(duì)硫化物材料進(jìn)行了改進(jìn)研究，提高了它的穩(wěn)定性，朝產(chǎn)業(yè)化更進(jìn)一步。

但制造方面是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)，生產(chǎn)流程、工藝方式和傳統(tǒng)鋰離子電池的生產(chǎn)方式完全不一樣，寧德時(shí)代已經(jīng)進(jìn)行一系列的材料研究和工藝開發(fā)，在固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化方向進(jìn)行了積極布局。

珈偉股份

2016年11月15日珈偉股份公司在上海發(fā)布了全球首例固態(tài)鋰電池與快充鋰電池，同時(shí)表示，將全力加速固態(tài)鋰電池與快充鋰電池的合體，將更深一層的安全保障與超強(qiáng)性能合二為一。

近日珈偉股份在深交所互動(dòng)易平臺(tái)上回答投資者提問(wèn)時(shí)稱:“目前鋰電池工廠已進(jìn)入設(shè)備的安裝調(diào)試階段，預(yù)計(jì)12月中下旬將正式投產(chǎn)，即將量產(chǎn)的電池主要為快充的類固態(tài)電池。

此外，中科院物理所、中科院化學(xué)所、大連化物所等研究中心，以及堅(jiān)瑞沃能、寒銳鈷業(yè)、贛鋒鋰業(yè)、國(guó)軒高科、當(dāng)升科技、天津力神等上市公司也都在近日表示，正在進(jìn)行固態(tài)電池的研究。

當(dāng)然，固態(tài)電池也非十全十美，之所以目前還無(wú)法大規(guī)模投入使用還有兩點(diǎn)技術(shù)難點(diǎn)。

一、固態(tài)電解質(zhì)電導(dǎo)率總體偏低導(dǎo)致了其倍率性能整體偏低，內(nèi)阻較大，充電速度慢。

二、現(xiàn)階段固態(tài)電池的成本依然高昂，而且生產(chǎn)速度慢，過(guò)去幾年固態(tài)電池受限于容量，更多的只能應(yīng)用在小型電子產(chǎn)品里。

不過(guò)好消息是，2017年3月，鋰電池的發(fā)明人之一的JohnGoodenough和他領(lǐng)導(dǎo)的德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校科克雷爾工程學(xué)院研究團(tuán)隊(duì)發(fā)布了一項(xiàng)新的研究成果。這項(xiàng)研究成果被描述為固態(tài)電池領(lǐng)域一項(xiàng)新的“突破”。

對(duì)于自己的最新發(fā)現(xiàn)，JohnGoodenough表示：“成本、安全性能、能量密度、充放電比率以及電池循環(huán)壽命，都是電動(dòng)車發(fā)展中備受關(guān)注的制約因素。我們相信自己的發(fā)現(xiàn)，可以解決電池領(lǐng)域目前存在的許多固有問(wèn)題”。

從鉛酸電池時(shí)代到鎳氫電池時(shí)代再到今天的鋰電池時(shí)代，新能源汽車的探索之路一直圍繞著電池的發(fā)展，政策過(guò)分催熟了電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)不假，但不可否認(rèn)地刺激了電池技術(shù)的革新。

技術(shù)進(jìn)步總歸是好的。