日前，一條充電1分鐘，續(xù)駛800公里的消息吸引了業(yè)界的眼球，把人們的視線聚焦到了固態(tài)電池上。雖然這條由菲斯克公司所披露的消息仍然有很多值得商榷之處，但至少說明固態(tài)電池優(yōu)勢顯著，有望成為新能源汽車動力電池發(fā)展新的方向。

目前新能源汽車大多使用的都是傳統(tǒng)的鋰離子電池，都含有液態(tài)有機電解質(zhì)，不含液態(tài)電解質(zhì)的固態(tài)電池優(yōu)勢很多。中南大學化學化工學院教授劉洪濤在接受《中國汽車報》記者采訪時介紹，相較于目前使用的液態(tài)鋰電池，固態(tài)電池具有六大顯著優(yōu)勢。

一是高安全性能，傳統(tǒng)鋰離子電池采用有機液體電解液，在過度充電、內(nèi)部短路等異常的情況下，電池容易發(fā)熱，造成電解液氣脹、自燃甚至爆炸，存在嚴重的安全隱患。而很多無機固態(tài)電解質(zhì)材料不可燃、無腐蝕、不揮發(fā)、不存在漏液問題，聚合物固體電解質(zhì)相比于含有可燃溶劑的液態(tài)電解液，電池安全性也大幅提高。

二是高能量密度，固態(tài)鋰電池負極可采用金屬鋰，電池能量密度有望達到300～400Wh/kg甚至更高，其電化學穩(wěn)定窗口可達5V以上，可匹配高電壓電極材料，進一步提升質(zhì)量能量密度；沒有液態(tài)電解質(zhì)和隔膜，減輕電池重量，壓縮電池內(nèi)部空間，提高體積能量密度；安全性提高，電池外殼及冷卻系統(tǒng)模塊得到簡化，提高系統(tǒng)能量密度。

三是循環(huán)壽命長，有望避免液態(tài)電解質(zhì)在充放電過程中持續(xù)形成和生長SEI膜的問題和鋰枝晶刺穿隔膜問題，大大提升金屬鋰電池的循環(huán)性和使用壽命。

四是工作溫度范圍寬，固態(tài)鋰電池針刺和高溫穩(wěn)定性極好，如全部采用無機固體電解質(zhì)，最高操作溫度有望達到300℃，從而避免正負極材料在高溫下與電解液反應可能導致的熱失控。

五是生產(chǎn)效率提高，無需封裝液體，支持串行疊加排列和雙極機構(gòu)，可減少電池組中無效空間，提高生產(chǎn)效率。

六是具備柔性優(yōu)勢，全固態(tài)鋰電池可以制備成薄膜電池和柔性電池，相對于柔性液態(tài)電解質(zhì)鋰電池，封裝更為容易、安全，未來可應用于智能穿戴和可植入式醫(yī)療設(shè)備等。

理論上具有優(yōu)勢，就一定能吸引更多的研發(fā)力量和投入，不斷解決其中存在的問題，這對于固態(tài)電池向新能源汽車應用靠近是有利的；但是固態(tài)電池在技術(shù)上仍有一些有待解決的問題，這也是固態(tài)電池實現(xiàn)應用的瓶頸。吉林大學無機合成與制備化學國家重點實驗室教授、博士生導師袁宏明在接受《中國汽車報》記者采訪時表示，解決固態(tài)電池的應用技術(shù)問題是當務之急。如固體電解質(zhì)材料離子電導率偏低；固體電解質(zhì)、電極間界面阻抗大，界面相容性較差；材料在充放電過程中體積膨脹和收縮，導致界面容易分離；質(zhì)量能量密度需進一步提升；體積能量密度需進一步提升、制備成本高等技術(shù)問題，都迫切需要研究突破。

記者在采訪中了解到，目前全球各大車企和電池廠商們使用的聚合物、氧化物、硫化物等固態(tài)電解質(zhì)均存在這樣的問題。具體來說，聚合物耐溫性不夠，穩(wěn)定性較差、離子電導性偏低。氧化物抗阻能力比較強，但離子電導性也無法達到要求。硫化物雖然電導性不錯，又由于材料穩(wěn)定性不佳，導致離子傳輸性能欠缺。

事實上，往往一種全新研發(fā)的材料從實驗室走向市場應用層面，一般需要十年左右的時間。而液態(tài)鋰電池從上世紀70年代出現(xiàn)，直到20世紀末才投入應用。因此，固態(tài)電池技術(shù)要實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化尚需時日。

從固態(tài)電池的研發(fā)和量產(chǎn)現(xiàn)狀來看，聚合物基的固態(tài)電池已經(jīng)有小批量裝車示范，但屬于實驗階段，有待解決的技術(shù)問題還不少。樂觀估計，嚴格按照車廠車型的開發(fā)流程，半固態(tài)電池實現(xiàn)批量上車預計還需要一定時間，真正的全固態(tài)電池批量裝車時間則還可能延后。傅正文表示。