中國粉體網(wǎng)訊 近日,，豐田終于和電動(dòng)汽車一道上頭條了。新聞稿中頻頻出現(xiàn)的“固態(tài)電池”到底是什么來頭,？不僅豐田,，寶馬也計(jì)劃量產(chǎn)固態(tài)電池車,，隔空“叫板”特斯拉，但是據(jù)業(yè)內(nèi)人士表示固態(tài)電池的商業(yè)化之路“道阻且長”,！吃瓜群眾只想說：“扎心了,！老鐵！”
據(jù)媒體報(bào)道稱,，豐田配備固態(tài)電池可大幅提升全新電動(dòng)車的續(xù)航里程,，并且縮短充電時(shí)間。這款新固態(tài)電池電動(dòng)汽車預(yù)計(jì)將于2022年正式上市,。豐田為何有如此的信心,？
通過專利數(shù)量比較可以看出，豐田擁有的固態(tài)電池專利數(shù)量遙遙領(lǐng)先,，此外中國軍團(tuán)中,，寧波大學(xué)、中科大,、華為,、中國電科十八所、中科院物理所占據(jù)了專利排行榜前十中的五個(gè)席位,�,？梢钥闯觯阡囯姵厥⑿挟�(dāng)?shù)赖谋尘跋�,，我國對固態(tài)電池的研究仍在不斷升溫,。
那么，固態(tài)電池到底“何德何能”吸引眾多企業(yè)與機(jī)構(gòu)對其進(jìn)行研究,？
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。全固態(tài)鋰電池與傳統(tǒng)鋰電池一樣,，包括電池各單元(正極,、負(fù)極、電解質(zhì)),，其工作原理與傳統(tǒng)鋰電池的原理相同。
在早期日本媒體的報(bào)道中,，提到固態(tài)電池的優(yōu)點(diǎn)只有一條：充電快,。豐田發(fā)言人說，豐田全新電動(dòng)汽車配備的全固態(tài)電池,，可在幾分鐘內(nèi)完成充電過程,，但是對具體的產(chǎn)品規(guī)劃不予評論。
據(jù)小編的整理,，固態(tài)電池的優(yōu)點(diǎn)如下：
安全性極高,。與傳統(tǒng)鋰電池相比,，全固態(tài)電池最突出的優(yōu)點(diǎn)是安全性。液態(tài)電解質(zhì)易燃易爆,，以及在充電過程中鋰枝晶的生長容易刺破隔膜,，引起電池短路，造成安全隱患,。而固態(tài)電解質(zhì)不可燃,、無腐蝕、不揮發(fā),、不存在漏液問題,，也克服了鋰枝晶現(xiàn)象，因而全固態(tài)電池具有極高安全性,。
能量密度高,。固態(tài)電池電解質(zhì)能阻隔鋰枝晶生長，材料應(yīng)用體系范圍大幅提升,，為具有更高能量密度空間的新型鋰電池技術(shù)奠定基礎(chǔ),。目前，固態(tài)電池研發(fā)可提供的能量密度基本可達(dá)300-400Wh/kg,。
循環(huán)性能強(qiáng),。固態(tài)電解質(zhì)解決了液態(tài)電解質(zhì)在充放電過程中形成的固體電解質(zhì)界面膜的問題和鋰枝晶現(xiàn)象，大大提升了鋰電池的循環(huán)性和使用壽命,，理想情況下循環(huán)性能表現(xiàn)優(yōu)異,，能夠達(dá)到45000次左右。
適用范圍擴(kuò)大,。固態(tài)電解質(zhì)賦予固態(tài)鋰電池結(jié)構(gòu)緊湊,、規(guī)模可調(diào),、設(shè)計(jì)彈性大等特點(diǎn),，即可應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)微型電子器件，也可用于動(dòng)力和儲能領(lǐng)域,。此外,，固態(tài)電池也擁有更寬的溫度工作范圍，目前基本保證-25℃—60℃的溫度范圍,。
說完優(yōu)點(diǎn),，再說缺點(diǎn)。
快充比較難,。固態(tài)電池有倍率性能很低的LiPON系列電池（實(shí)際上氧化物體系的電解質(zhì)普遍倍率性能不佳）,，也可以基于硫系高性能電解質(zhì)做出高倍率還不錯(cuò)的固態(tài)鋰硫電池。但是總體來說,，作為動(dòng)力電源使用,，固態(tài)電池在高倍率性能方面還是有很多挑戰(zhàn)的,。
成本價(jià)格高。據(jù)了解,，液態(tài)鋰電池的成本大約在200-300美元/千瓦時(shí),，如果使用現(xiàn)有技術(shù)制造足以為智能手機(jī)供電的固態(tài)電池，其成本會達(dá)到1.5萬美元,，而足以為汽車供電的固態(tài)電池成本更是達(dá)到令人咋舌的9000萬美元,。
面對固態(tài)電池的諸多不確定因素，依然阻擋不住研究機(jī)構(gòu)與企業(yè)的研究布局,。
早在2015年,，英國富豪詹姆斯·戴森和德國汽車零部件巨頭博世分別收購了固態(tài)電池公司SaKti3和固態(tài)電池創(chuàng)業(yè)公司Seeo。據(jù)了解,，2016年8月戴森出資14億美元,，興建一座電池工廠，用于大量生產(chǎn)固態(tài)電池,。博世也不甘落后,，在收購Seeo后又與GSYUASA電池公司和三菱重工共同建立了新工廠，主攻固態(tài)陽極鋰離子電池,。
此外有海外媒體報(bào)道稱,，寶馬近日正在研發(fā)一款鋰離子電池，這款電池將用固態(tài)電解質(zhì)代替現(xiàn)有的電解液,，新電池計(jì)劃2026年量產(chǎn),。
不僅僅國外企業(yè)布局，國內(nèi)鋰電企業(yè)也在爭搶“蛋糕”,。
CATL在硫化物固態(tài)電池方面比較成熟,，目前正加速開發(fā)EV用的硫化物全固態(tài)鋰金屬電池研發(fā)的步伐。
據(jù)媒體報(bào)道,，環(huán)宇賽爾新能源,、河南鋰動(dòng)電源等企業(yè)也紛紛布局固態(tài)電池。
隨著科研機(jī)構(gòu)的深入研究與企業(yè)的不斷布局,，市場對固態(tài)電池的期待越來越大,，然而距離固態(tài)電池商業(yè)化還有較長一段距離。
豐田曾經(jīng)表示,，希望能在2020年其新能源車上應(yīng)用固態(tài)電池技術(shù),。從理論提出的時(shí)間以及該技術(shù)發(fā)展進(jìn)程來看，固態(tài)電池并不是一個(gè)新的概念,，但研發(fā)進(jìn)展并沒有想象的那么快速。正如液態(tài)鋰電池,，在上世紀(jì)70年代,，相關(guān)的理念和實(shí)驗(yàn)認(rèn)證就在齊頭并進(jìn),，但真正大規(guī)模的使用，已經(jīng)是20世紀(jì)末了,。
不僅僅是時(shí)間問題,，成本高一直都是固態(tài)電池發(fā)展的“攔路虎”。目前,，固態(tài)電池面臨著以下技術(shù)難題：固態(tài)電解質(zhì)與正負(fù)極之間界面阻抗過高,、固態(tài)電解質(zhì)電導(dǎo)率偏低、材料成本制備成本昂貴等,。據(jù)企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)表示,，多項(xiàng)技術(shù)正逐步推進(jìn)，相繼提出相應(yīng)的解決方案,，但是固態(tài)電池的前進(jìn)之路并不是那么順暢,。
一句話，固態(tài)電池的發(fā)展還處于早期階段,，目前所有的數(shù)據(jù)和特性都是實(shí)驗(yàn)室的,，距離商業(yè)化還有很長的一段路要走，“道阻且長”,！
