北極星儲能網訊:“如果能量密度進一步提高，大于500瓦時/公斤的話，從現在開始就要考慮固態鋰電池，以及鋰空氣電池、鋰硫電池等新的電化學體系探索研究”，中國工程院院士陳立泉在談到電池的未來發展時表示。電動汽車產業中長期發展需要進行技術儲備，固態電池有望成為我國下一代車用動力電池的重要技術路線。

　　未來的技術路線為何會是固態電池?

　　當今占據技術主流的是鋰離子電池，但是從長期來看，固態電池或許更能滿足人們對高能量和高安全性的現實需求。

　　工作原理上，固態鋰電池和傳統的鋰電池并無區別。傳統的液態鋰電池被稱為“搖椅式電池”，搖椅的兩端為電池的正負兩極，中間為液態電解質。鋰離子像一個運動員，在搖椅兩端來回奔跑，鋰離子從正極到負極再到正極的運動過程中，電池的充放電過程就完成了。而固態電池只不過其電解質為固態，具有的密度以及結構可以讓更多帶電離子聚集在一端，傳導更大的電流，進而提升電池容量。

　　固態電池有很多優勢，發展前景值得期待。其中，兩個最明顯的優勢就是能量密度更高，運行更安全。使用了全固態電解質后，鋰離子電池可以不必使用嵌鋰的石墨負極，而是直接使用金屬鋰來做負極，這樣可以大大減輕負極材料的用量，使得整個電池的能量密度有明顯提高?，F在許多實驗室中，都已經可以小規模批量試制出能量密度為300-400Wh/kg的全固態電池。固態電池在大電流下工作不會因出現鋰枝晶而刺破隔膜導致短路，不會在高溫下發生副反應，不會因產生氣體而發生燃燒，因此，安全性被認為是固態電池發展的最根本驅動力之一。

　　然而，固態電池也有缺點。固態電解質電導率總體偏低導致了其倍率性能整體偏低，內阻較大，充電速度慢，且成本總體偏高，現在的固態電池如果要和普通鋰離子電池在傳統市場上競爭，并沒有太大的優勢。因此，發揮固態電池本身高安全性、高溫穩定性、可能達到的柔性等其它多功能特性，與傳統鋰離子電池在差異化的市場中進行競爭，可能是固態電池近期內比較有希望的市場突破方向。

　　固態電池的研發現狀

　　在材料方面，中國科學院寧波材料技術與工程研究所、中國科學院上海硅酸鹽研究所為代表的團隊，已經開發了一系列的氧化物和硫化物的粉體、陶瓷片等，已經開始對社會提供樣品和供貨。

　　中科院化學研究所在雙功能聚合物電解質相關研究中，成功開發出新型雙功能聚合物電解質，并實現紫外光固化技術制備，其實現的高室溫離子電導率和機械強度，可用于室溫固態金屬鋰電池。

　　中科院青島生物能源與過程研究所在高能量密度固態電池研究中取得進展，針對固態電池發展中固固界面阻抗過大的瓶頸問題，研究成員創造性地提出“原位自形成固態電解質”的解決方案，有效降低界面阻抗和提升電池綜合性能。目前中科院青島能源所已開發出6Ah大容量三元固態鋰電池，具有能量密度高、循環壽命長、安全性能佳等優勢。2017年1月15日，該所研發的固態鋰電池隨中科院深海所的深潛器出海，啟程遠赴馬里亞納海溝進行全海深示范應用，這是我國首個自主研發可應用于深潛器的高能量密度、高性能全固態鋰電池。

　　此外，由清華大學南策文院士團隊創建的清陶(昆山)能源發展有限公司也是國內較早開展全固態鋰電池技術研發的團隊之一。南策文院士表示：“清陶發展把實現全固態電池的產業化定為2017年的首要任務，將重點解決材料匹配、裝備升級、產品一致性等核心問題，力爭于2017年9月推出第一批全固態鋰電池產品?！?br/>
　　企業的固態電池布局

　　電池中國網發現，豐田、松下、三星、三菱以及國內的寧德時代等電池行業領軍企業都已經積極布局固態電池的儲備研發。

　　相對而言，技術成熟度較高、技術沉淀較深的當屬法國的Bolloré、美國Sakti3和日本豐田。這三家也分別代表了以聚合物、氧化物和硫化物三大固態電解質的典型技術開發方向。在歐洲比較出名的Bolloré，采用的是聚合物電解質體系，三星采用的則是硫化物電解質體系。英國富豪詹姆斯-戴森(JamesDyson)在2015年公司收購了固態電池企業Sakti3，2016年8月，戴森表示，將出資14億美元興建一座電池工廠。德國汽車零部件巨頭博世(BOSCH)，2015年收購美國電池公司“Seeo”。博世和Seeo然后與日本著名的GSYUASA(湯淺)電池公司和三菱重工共同建立了新工廠，主攻固態陽極鋰離子電池。

　　2016年12月17日，寧德時代研發經理郭永勝在“第七屆全球新能源汽車大會(GNEV7)”上介紹了公司固態鋰金屬電池的研發進程，他表示，寧德時代在做固態電池之前對全球做固態電池的企業做了調研，目前該項目還處于早期階段。寧德時代在研發過程中，也在關注固態電池的制造問題，固態電池整個制造工藝跟傳統的鋰離子的制造工藝不同，需要新的設備，新的工藝，所以寧德時代也同時進行工藝的研發。

　　從整體來看，固態電池現在的制備技術成熟度還有待加強，能形成規模產能的企業有限，技術規?；瘮U產需要克服的困難還有很多，仍處于推廣發展期。但可以預期的是，隨著研發和工業技術的不斷發展，全固態電池中的科學和工藝上的問題會逐漸得到緩解，在未來幾年，固態電池產品的市場會迎來蓬勃發展的機遇。