“固态电池，新能源汽车领域下一高地?”

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在中国商务信息网新能源汽车赛道上，固体电池成为了新宠。 今年1月9日，未来高校发布了能量密度达到360wh/kg的150kwh固态电池组，以及搭载该电池组续航距离超过1000km的未来et7轿车。 3月15日，大众集团在其power day上表示，未来将致力于固体电池技术的快速发展，预计2025年将被采用。 之后，宝马集团于4月同样宣布，将在2025年之前发售搭载固体电池的原型车，并在2030年之前量产。 不仅如此，宁德时代、松下、lg化学等动力电池巨头也相继配置固体电池。

特征明显

赛迪智库安全产业研究所研究员李泯表示，丰田、宝马、大众、三星等大型企业在固体电池研究方面投入了大量资金，丰田计划在2021年东京奥运会上推出搭载固体电池的纯电动示范车。 “目前，固体电池技术的开发已经被推向了风口浪尖。 目前，世界上有53家公司正在布局固体电池的开发。 预计到2025年开始少量上市，成为电动汽车替代燃料汽车的胜利利器。 ”

根据国务院办公厅去年印发的《新能源汽车产业快速发展规划( 2021-2035年)》，国家计划到2025年将新能源汽车销量提高到新车总销量的20%左右，“新能源汽车核心技术攻关项目，

固体电池是什么，为什么大公司们把目光投向这里？ 李泯解释说:“目前新能源汽车最广泛采用的三元锂电池是液体电池，通常是在正极、隔膜、负极中加入电解液制造。” 另一方面，固体电池如其名，结构中不含液体，材料全部以固体形式存在。 根据数据原型，固体电池比相同重量和体积的锂离子电池最多可储存80%的能量。 高能量密度的锂金属代替石墨有助于减少电池的重量和体积。

事实上，液体电解质锂电池的开发达到了天花板，经过10多年的快速发展，锂电池的能量密度水平从初期的100wh/kg上升到了250wh/kg左右，即使是特斯拉目前使用的世界上能量密度最高的动力电池，其能量密度也是300 另一方面，能量密度是普通锂电池的十几倍，充电速度也是锂电池的几十倍的固体电池显然成为了新能源汽车电池快速发展的突破口。

固体电池的特征不仅如此。 李泯分解认为，固体电池还能比较有效地应对新能源汽车的环境保护和安全问题。 一是固体电池大幅减少原材料的采用，其中铜和铝的采用大幅减少，石墨和钴完全从原材料中去除。 二是固体电池更轻，可以像砌砖一样堆在墙上，所以容易应用于各种汽车设计。 三是固体电池的行驶距离大幅增加。 因为10分钟左右就可以充满电，能量密度很高。 这是因为与锂电池相比，它可以提供两倍以上的行程。 此外，回收固体电池是一个更简单、更安全的过程。

面对挑战

但是，电解质从“液态”转移到“固态”是有挑战性的。 李泯首先坦言，在固体电解质的选择、单元设计中需要不断处理循环中的固相界面接触和体积膨胀问题，其中氧化物材料、聚合物材料、硫化物材料等不同材料的固体电池分别面临不同的缺陷和短板。 其次，固体电池的量产还受到阻碍。 最后，固体电池不利于抢占市场占有率，目前固体电池还处于试验阶段，远远不能满足商用要求。

尽管如此，日本、美国、韩国等相关巨头和新兴公司已经着手布局固体电池行业。 正如日本丰田2019年初宣布与松下合作将固体电池从试制转向产业一样，本田、三菱、日产等公司也在加速布局相关领域的美国新兴固体电池公司quantum scape主张克服固体电池技术的障碍，生产产品 韩国三星利用其强大的财团背景，对世界范围内的固体电池技术相关项目和企业进行了大规模的投资、准入和技术跟踪……

李副会长直言:“从世界快速固体电池发展的格局来看，中国的科研机构和相关公司有赶上和超过世界一流技术水平的绝佳机会，但有必要大力改进其方法，提高事业能力。” 相比之下，目前我国基础研究机构与公司的合作不够充分，产、学、研链不通。

关于如何提高固体电池的研发，李泯认为，国家需要从政策层面进行招商引资。 另一方面，分类提出主要的研发计划、地方政府的主要科技项目、产学研合作项目等，比较电动汽车、智能电网、国家安全保障等行业应用诉求，比较不同类型正负极材料、不同性能的固体锂电池，进行基础研究、重要的技术攻关 另一方面，在主要原材料、单元制造、装备制造、电源管理、电池模块、系统应用、诊断测试等产业链的各个环节进行布局。 此外，国家要尽快建设高水平的国家级研发诊断测试平台，提高我国固体锂电池的技术保障能力。

“预计未来4~5年内，汽车用固体电池技术将迎来划时代的发展和高速发展期，新能源汽车的动力将发生巨大变化。 ”李泯说。