鉅大LARGE | 點擊量：811次 | 2020年08月20日
搶占下一代動力電池技術制高點的將是固態電池
電動汽車制造商MullenTechnologies近日宣布了其獲得授權的固態聚合物電池技術的獨立測試結果，使用該授權電池能使電動車續航里程最大達到了1030公里，與現有鋰電池相比，這款電池將大大延長電動車的續航里程。
隨著全球新能源汽車時代的到來，各國都在大力推進本國的新能源汽車的發展。業內人士認為當前鋰離子電池顯示電力存儲性能的“能量密度”已接近理論上的極限，難以再大幅提高性能。
固態電池也被廣泛期待成為下一代動力電池技術，過去十年相關專利數量增長超過10倍。但由于固態電池技術尚未成熟，距離量產還有較大距離。預計在2025年前后，半固態電池可以實現量產，2030年前后實現全固態電池的商業化應用。
固態電池就是使用固體電極和固體電解質的鋰二次電池電池，具有不可燃、不腐蝕、不揮發、不漏液等優勢，安全性能大大提升。另外，固態電池使用金屬鋰做負極，可匹配高電壓正極材料，進一步提升能量密度，用以滿足電動汽車的續航里程要求。
依據電解質分類，鋰電池可分為液態、半固態、準固態和全固態四大類，其中半固態、準固態和全固態三種統稱為固態電池。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
與液態鋰離子電池不同，固態電池中的固態電解質替代了液態鋰離子電池的液態電解質、隔膜。固態電池潛力巨大，有希望獲得安全性更高、單體能量密度更高（＞350Wh/kg）和壽命更長（＞5000次）的動力電池。
固態電池的迭代過程中，液態電解質含量將從20wt%降至0wt%，電池負極逐步替換成金屬鋰片，電池能量密度有望提升至500Wh/kg，電池工作溫度范圍擴大三倍以上。
固態電解質是固態電池的核心部件，在很大程度上決定了固態電池的各項性能參數，如功率密度、循環穩定性、安全性能、高低溫性能以及使用壽命。
固態電池距離高性能鋰離子電池系統仍有差距，聚合物、氧化物、硫化物三類固態電解質的性能參數各有優劣。
固態電池憑借高能量密度和高安全性的優勢已獲得很多企業的青睞和布局。
縱覽全球固態電池企業，有初創公司，也不乏國際廠商，企業之間獨踞山頭信仰不同的電解質體系，未出現技術流動或融合的態勢。
日本的豐田、松下，韓國的三星和LG化學，中國的寧德時代、衛藍新能源、清陶、鋒鋰，歐洲的STMicroelectrionics，美洲的SolidPower、QuantumScape、SolidEnergy、IonicMaterial等諸多企業紛紛布局。
固態鋰電池中，硫化物固態電池（鋰硫電池）由于具有較高的能量密度和低廉的成本，有著巨大的開發潛力。
相對而言，歐美企業偏好氧化物與聚合物體系，而日韓企業則更多致力于解決硫化物體系的產業化難題，其中以豐田、三星等巨頭為代表。豐田在2010年就推出硫化物固態電池，2014年其實驗原型能量密度達到400Wh/kg，豐田固態電池的專利數量在2017年初就已經達到30件，遠高于其他企業。
豐田高管表示豐田或將在2020年實現硫化物固態電池的產業化。國內企業CATL在硫化物固態電池方面相對領先，正加速開發純電動汽車用的硫化物全固態鋰金屬電池。
各類型固態電池的電芯封裝技術大同小異，差別主要體現在電極和電解質的制備工藝。全固態鋰電池根據電池形態可以分成薄膜型和大容量型兩大類。大容量全固態電池適合規模化生產的技術路線仍在研究中，涂布法最為常見。
光大證券分析稱，向全固態鋰電池過渡是鋰電技術進步的重要趨勢。固態電池將液態電解質替換為固態電解質，安全性高，大大降低了電池熱失控的風險，提升理論能量密度，有望解決新能源汽車里程焦慮問題。此外進一步縮減電池重量，體積能量密度較液態鋰離子電池（石墨負極）可提升70%以上。
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