據(jù)不完全統(tǒng)計，今年上半年電動汽車發(fā)生過10起燃燒事故。某消防單位對此總結(jié)，新能源汽車發(fā)生燃燒最為常見的場景表現(xiàn)為充電過程中的燃燒，此外，電池在行駛或停駛過程中也會產(chǎn)生燃燒。

安全性更高，可繼承液態(tài)鋰電池“江湖地位”

液態(tài)鋰電池為何會頻發(fā)爆炸，有專家分析，原因在于傳統(tǒng)鋰電池在大電流下工作有可能出現(xiàn)鋰枝晶，從而刺破隔膜導致短路破壞；電解液為有機液體，在高溫下會加劇發(fā)生副反應、氧化分解、產(chǎn)生氣體、發(fā)生燃燒的傾向。

而近年來，學術界、產(chǎn)業(yè)界認為采用固態(tài)電池在安全性上相對有所保障，視其可以繼承液態(tài)鋰電池的“江湖地位”。

“儲能的春天已經(jīng)到來，儲能行業(yè)開始萌芽開花，在各類儲能技術中，電池儲能最受關注，也是發(fā)展最快的儲能技術方向。全固態(tài)鋰離子電池是規(guī)模化儲能理想的化學電源。”中國科學院電工研究所儲能技術研究組陳永翀教授表示。

專家認為，全固態(tài)鋰離子電池采用固態(tài)電解質(zhì)替代傳統(tǒng)有機液態(tài)電解液，有望從根本上解決電池安全性問題，是電動汽車和規(guī)模化儲能的理想化學電源。

北京理工大學電動車輛國家工程實驗室、中國電工技術學會電動車輛專業(yè)委員會委員孫立清曾表示，相較于傳統(tǒng)鋰電池，固態(tài)鋰電池的差異在于電解質(zhì)固態(tài)化，理論上存在一定的優(yōu)勢。

由于固態(tài)鋰電池采用鋰、鈉制成的玻璃化合物為傳導物質(zhì)，取代以往鋰電池的電解液，大大提升了鋰電池的能量密度。采用固態(tài)電解質(zhì)，可以阻止電池中的一些成分燃燒。

專家介紹，固態(tài)鋰電池的密度及結(jié)構(gòu)可以讓更多帶電離子聚集在一端，傳導更大的電流，進而提升電池容量。因此，在同樣的電量下，固態(tài)電池體積將變得更小。而且，由于固態(tài)電池中沒有電解液，封存將會變得更加容易，在汽車等大型設備上使用時，也不需要再額外增加冷卻管、電子控件等，不僅節(jié)約了成本，還能有效減輕重量。

開發(fā)還在路上，一些關鍵問題有待突破

將固態(tài)電解質(zhì)引入鋰電池，是為了突破目前有機電解液存在的種種限制，提升電池的能量密度、功率、溫度范圍和安全性。與會專家提出，真正實現(xiàn)這些目標，仍需首先解決現(xiàn)有電解質(zhì)材料本身以及與電極界面存在的問題。

中國科學院上海硅酸鹽研究所副研究員靳俊介紹說，近幾年他們實驗室主要開發(fā)采用固態(tài)電解質(zhì)的鋰硫電池體系。用固態(tài)電解質(zhì)修飾金屬鋰后，可以提高電池的循環(huán)穩(wěn)定性。他們還提出一個雙電解質(zhì)體系鋰硫電池概念，采用具有鋰離子導電特性LAGP體系的固體電解質(zhì)，在正負極間采用少量液態(tài)電解液進行界面潤濕，測試結(jié)果可以看到，首次放電比容量能夠達到理論容量80％以上，尤其在充放電效率方面，基本上接近100％，完全沒有液態(tài)鋰硫電池中存在的穿梭效應問題。為了進一步解決電池的安全問題，他們把這個界面凝膠化，以保證里面沒有流動態(tài)的電解液，通過聚合物進行修飾，還可以緩沖循環(huán)過程中的體積效應。

清華大學材料學院副教授李亮亮團隊，正在研制一種氧化物固態(tài)電解質(zhì)及固態(tài)鋰電池的原型，采用三元正極，固態(tài)電解質(zhì)膜和石墨負荷作負極，電池能量密度以及安全性非常好，上千次循環(huán)后容量保持81％。

合肥博澳國興能源技術有限公司鄭明森博士指出，目前研發(fā)的疊片式大容量固態(tài)聚合物鋰離子電池，結(jié)構(gòu)相對簡單、節(jié)點少，不需要管理系統(tǒng)，在組裝電池組時只需串聯(lián)而非并聯(lián)。采用一些固態(tài)的電解液替代傳統(tǒng)的液態(tài)電解液，可以解決電池的漏液和碰撞后燃燒問題，提高了電池的安全性。

當然，固態(tài)電池開發(fā)還在路上，仍存在一些關鍵問題有待突破。專家表示，固體電池應用于儲能領域需考慮到長壽命、安全性等因素。另外，還需解決長期循環(huán)過程中的體積效應、穩(wěn)定性和界面相容性等問題。。Glabat固態(tài)電池公司是國聯(lián)汽車動力電池研究院有限責任公司（國聯(lián)研究院組建了中國首個制造業(yè)創(chuàng)新中心——國家動力電池創(chuàng)新中心）設立于北美的唯一研發(fā)型高科技公司。

據(jù)高管們表示，此次合作旨在加強對固態(tài)電池的研究。固態(tài)電池可能成為傳統(tǒng)鋰離子電池的替代電池。

此次合作得到了倫敦市市長以及倫敦經(jīng)濟發(fā)展公司董事長KapilLakhotia的贊揚，KapilLakhotia表示電池的應用絕不止于電動汽車，“現(xiàn)在，全球都在進行電池研究競賽”。

西安大略大學加拿大研究所主任AndySun教授認為固態(tài)電池是“下一代電池”，“更安全，可支持更長的續(xù)航里程，充電速度快，未來的價格也會降低”。

此次研究計劃是西安大略大學與國聯(lián)汽車動力電池研究院進行合作的最新項目，自2017年以來，雙方一直共同使用一個研究實驗室，以及共同使用一個2018年開放的研究園區(qū)。