固态电池即将商业化？还早着呢

传统液态锂电池不会是动力电池的技术终点，固态电池是后锂时代的必由之路早已成为业界共识。NEDO是日本新能源行业的综合技术开发机构，早在2008年就发布了电池研发路线图，其中固态电池作为发展方向的位置非常显眼。

(NEDO 2008年发布全固态二次电池发展路线图)固态电池何时能量产，关系到新能源汽车何时能真正进入市场。所以固态电池发展的一举一动，一直牵动着业界的神经。6月24日，万向A123公司和材料公司Ionic Materials正式宣布，全固态电池的研发取得了里程碑式的进展，并表示“这种独特的方法有望在2022年将全固态电池推向市场。”。8月28日，赣锋锂业发布2019年半年报，称第一代固态锂电池研究产品已通过多个第三方安全测试和多个客户样品测试。公司已投资建设年产十亿瓦时第一代固态锂电池研发中试生产线，计划于2019年下半年建成投产。这一描述被很多媒体解读为预示着即将量产。事实上，万向的新闻稿中并没有提到“量产”这个词。赣锋锂业方面，可以看到“中试生产线”的描述，说明这只是中试产品，并不是真正的量产产品。业内人士曾指出，电池从试制到真正量产至少需要三年时间，同时也存在失败的风险。五年来，关于固态电池技术突破的新闻层出不穷，但最终几乎所有的成果都停留在实验室阶段，对于量产的商业化始终没有明确的答案。对于这些频频出现的“烟雾弹”，一位业内人士对第一电气表示，“这只是一场资本游戏。”那么固态电池目前的进展如何，离量产还有多远？

固态电池的技术困境目前，固体电解质根据其材料分为三种体系，聚合物，氧化物和硫化物。但是，没有一个系统可以避开电导率的评价标准。电导率是用来描述物质中电荷流动难易程度的参数。在电池中，电解液的作用是在电池充放电过程中为锂离子在正负极之间建立传输通道，实现电池内部电流的传导。决定锂离子运输是否顺畅的指标叫做离子电导率。

根据数据，硫化物体系的电导率最高，这意味着该体系具有最好的锂电导率。然而，传统液体电解质的室温离子电导率约为10 ^ (- 2) S/cm，高于任何固体电解质类型。除了低倍率，高阻抗也是固态电池量产的一大障碍。液体电解质与正负电极的传统接触方式是液固接触，界面润湿性好，界面间阻抗不大。但固体电解质与正负电极接触面积小，接触紧密性差，界面阻抗高。现阶段，大多数固态电池企业仍需在产品中添加少量液体电解质，以缓解电极界面问题，增加导电性。因此，电池中仍然存在隔膜，以阻挡正负极，避免电池短路。

低离子电导率和高界面阻抗导致固态电池内阻高，直接影响……s固态电池的能量密度和功率密度，很难达到理论值。三大系统量产的路径:法国Bolore公司是一家真正意义上的将固态电池商业化应用于电动汽车的公司，它选择了聚合物电池系统。早在2011年底，Bolor é就开始使用其自主研发的电动汽车“Bluecar”和电动公交车“Bluebus”，在法国巴黎及其郊区提供汽车共享服务“Autolib”。在过去的几年里，它已经投资了大约3000辆电动汽车，这些汽车配备了30kWh的固态聚合物电池+双层电容器作为动力系统。然而，由于操作温度范围的限制、由于加热器的存在而增加的能量消耗以及安全问题，尽管该产品为市场提供了参考和指导，但它不具有商业价值。

虽然该系统技术相对成熟，成本较低，是目前量产能力最强的固态电池，但其室温离子电导率低，正极容量低，使得能量密度上限较低成为可能，在车用标准动力电池水平上几乎不可能实现商业化。离子电导率与液体电解质相当的硫化物系统是最有希望用于车辆领域的固态电池系统。这条赛道上到处都是知名的大玩家，丰田的技术一路领先。

(硫化物体系的主要研发企业)发展潜力最大，但也伴随着最大的发展难度。生产环境限制、安全问题和接口问题是最大的障碍，也是未来需要解决的关键问题。看来量产商业化的步伐还是不算太快。就连丰田动力总成部门总经理安倍晋三(Shinzuo Abe)在接受沃德汽车(Ward Automotive)和丰田未来战略采访时也提到，丰田预计在2020年后生产固态电池，但要实现固态电池的量产，仍需等到2030年后。

(2014年6月丰田在国际锂电池论坛(IMLB)上发布的技术路线图)作为国内电源行业的龙头企业，宁德时代也表示将持续关注固态电池领域的进展，跟进相关技术动向。但从目前的技术进步来看，固态电池距离商业化还有很长的路要走。最后，我们来看看氧化物体系，主要分为薄膜和非薄膜两大类。非膜产品因其导电性高、生产成本相对较低、各项指标相对均衡而成为中国企业发展的重点。慧能和江苏陶青都是这条赛道上的知名选手。

早在2014年，慧能就与手机厂商HTC合作，生产了一款可以给手机充电的手机保护皮套，采用固态电池供电。同时，其产品在可穿戴设备等领域也有应用。今年已分别与天脊、蔚来达成合作协议。有人推测，这两家整车公司中的一家可能会成为第一家装载固态电池的整车公司。

不过，对于这个问题，很多业内人士也有不同的看法。某汽车公司电池部经理告诉第一电气，“固态电池量产商业化不可能这么快。目前有些企业可能已经具备量产的技术条件，但能否达到车辆规格要求，用户是否愿意支付成本，还很难说。没有市场上的大规模生产，它就变得太高、太少而没有意义。”另一位投资者也表示，“固态电池有商业化的潜力，但不会在三年内上市。它们投入全面量产和应用还需要很长时间。”

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