全固態電池的量產離我們還有多遠

如今電動汽車上所使用的大多是三元鋰電池或磷酸鐵鋰電池，其中三元鋰電池能量密度相對較高，且有更好的性能。

不過，三元鋰電池也遇到了性能瓶頸，即便是特斯拉這樣的頭部電動車企，其車上所搭載的三元鋰電池也僅有260 Wh/kg的能量密度。就算行業中能超過300 Wh/kg的能量密度，這也就已經接近天花板了，三元鋰電池想大幅度提升能量密度，很難很難了。

眼看着三元鋰電池不給力了，電池研發人員和各大企業也開始另闢他境。

於是，固態電池就成了行業內探討最熱的話題。

很多車企在開路嘗試固態電池。比如前段時間東風汽車官宣，已經交付了50輛配備固態電池的風神 E70電動汽車，這事兒鬧得沸沸揚揚。

有人説東風汽車對固態電池的研究在2018年就開始了，現在就量產真厲害；但有人説固態電池的應用還需要更久的時間，這事聽起來有點“扯”。

今天我們就從固態電池發展的進度來分析和討論，固態電池是什麼，它的應用究竟離我們還有多遠？

固態電池是什麼？

有的人可能聽過，傳統的液態鋰離子電池又被稱為“搖椅式電池”。兩端為電池的正負極，中間為液態的電解質，中間有隔膜防止正負極短路。鋰離子像坐搖椅一樣在正負極之間來回跑，搖過來搖過去就完成了充放電的工作。

固態電池和三元鋰電池最大的區別就在於取消了電解液，使用了固體電極和固體電解質。

這樣的改變不僅能大大提升鋰電池的能量密度，還能縮短充電時間。同樣的電量，固態電池體積將變得更小。

據品駕/品玩採訪某企業電池技術人員瞭解到，未來的固態電池能量密度將比現在的三元鋰電池提升30%-50%左右。

更重要的是，固態電池取消了電解液和隔膜，鋰電池就更安全了，更能有效降低自燃的概率了。可以説，全固態電池有望成為下一代動力電池的終極解決方案。

當然，上面提到了固態電池的一大重點就是要將電解液取代，換成固態電解質，同時也會取消隔膜。

有趣的是，東風汽車在宣傳固態電池電動車時，對其能量密度以及電池的性能隻字未提。沒有説比現在的三元鋰電池提升了多少，更沒有用行業比較流行的2170三元鋰電池，或是松下Panasonic的4680電池做對比。

從東風汽車發佈的官方消息來看，其交付的50颱風神 E70電動汽車搭載的固態電池是由江西贛鋒鋰電提供的，且宣稱採用了固體電解質隔膜等固態材料。

不過也可以看到，它仍然採用了固體電解質隔膜。

據瞭解，贛鋒鋰業的固態電池採用的隔膜為固態柔性隔膜，電解質為半固態。這裏也比較清晰了，和此前蔚來發布的固液混合電解質電池，它們還都算不上是嚴格意義上的固態電池。

不過，仍然不可否認贛鋒鋰業量產的固態柔性隔膜電池，確實也具有相當的技術前瞻性：相比純液態電解質的鋰電池，它也具有更輕薄、能量密度更高也更安全的優勢。

而據瞭解，真正意義的固態電池（上文提到的全固態電解質的固態電池）目前尚沒有一家車企實現商業化。

固態電池離我們有多遠？

固態電池實際上已經提出了好多年，一直是處於研發和突破技術瓶頸的階段。如今，已經有個別的消費類產品實現了固態電池的應用。

但實際上，汽車所使用的固態電池和消費類產品的固態電池並不完全一樣。因為固態電池的電解質會分為聚合物類、氧化物類、硫化物類，它們有着不同的性能表現。

這其中，消費類產品所使用的通常為聚合物電解質，而電動汽車要搭載的固態電池大多應為硫化物電解質。寧德時代、松下、三星這樣的企業，都是計劃生產硫化物固態電池用作電動汽車的動力電池。

同時，我們看到氧化物電解質的固態電池存在電導率低的問題。而贛鋒鋰業目前所做的固態動力電池恰恰就是厚膜氧化物固態電池，這也是為什麼大家否定東風汽車的原因之所在。

因此，對於硫化物電解質的固態電池的量產仍需時日。至少到現在，包括清陶、比亞迪、寧德時代，或是歐美的一些電池企業在內的各大企業，都沒有明確表示已經可以將電動汽車所使用的固態電池進行商業化生產。

行業內共同認可的固態電池量產時間大約在2025年左右，目前仍然需要解決一些實際問題。

1月21日，美國固態電池公司Factorial Energy獲得2億美元D輪融資，領投方是梅賽德斯-奔馳和Stellantis集團，該公司就是要加速其固態電池的商業化生產和部署。

據悉，相比傳統三元鋰電池，Factorial Energy的固態電池每次充電可延長50%的續航里程。同時，奔馳表示希望在未來5年內將固態電池技術引入批量生產，而Stellantis則希望在2026年前推出固態技術。

此外，賓利汽車也宣佈將於2025年推出首款純電車型，新車或將搭載感應充電和固態電池技術。可見，2025年是汽車固態電池最為關鍵的一年。這一年可能是汽車行業和鋰電池行業革命性的一年。

固態電池還需解決哪些問題？

固態電池儘管能量密度大，更安全，但是換做固態電解質以後，電池內部的離子活性會變差，也就是導電能力變差。

固態離子擴散速度只有液態的十分之一，現在的固態電池能量密度反而比液態低約40%，且成本更高。如果不解決這個問題，肯定是不行的。

其次，固態電池的固體界面接觸阻抗較大，發熱量也會增大，需要有合理的控制才行。

此外，固態電池目前存在循環不好的問題，要保證車主們頻繁的充放電使用場景，就要保證足夠的充放電次數。

最後，電動汽車固態電池的生產和製造成本必須要降到合適範圍內，也就是要等待供應鏈的成熟度。否則，只是做出幾十台車使用的固態電池，完全沒有意義。固態電池未來將跑在多行業配合的綜合性賽道上，缺少一環都不行。

當然，如果這些問題都被解決了，那量產的車規級固態電池就會大放光彩。這就如同電腦的傳統硬盤迎來了固態硬盤一般，用户也都爽歪歪。

寫在最後：

新能源電動汽車的爆發可謂是跨時代的一筆，而固態電池取代三元鋰電池也將是革命性的。從固態電池的發展階段來看，科研人員還在逐步完善固態電池的一些缺陷，並且也在等待其商業化量產的契機。

2025年是值得期待的一年，如果固態電池真的到來，那會是一個改變汽車行業甚至是相關行業的一刻。