最近，新能源車圈又掀起了新的熱議，而這個話題隨著近期蔚來 ET7 的交付而變得更火了，它就是：固態電池。

憑借固態電池這個彎道超車點，國產新能源車能不能吊打特斯拉？這個吹得神乎其神的新技術，又到底實不實用？

為什么需要固態電池？

在弄清楚固態電池之前，我們先得弄明白，電動車為什么需要固態電池，現在的電池不好用嗎？沒錯，歸根結底，就是當前常見的液態電池，已經到了發展瓶頸。

電池的發展已經有快兩百年的歷史，如今最常見的是鋰離子電池。高工作電壓、快速充放電特性、長循環壽命、無記憶效應等眾多優點，是它被普遍用于數碼產品及電動汽車的原因。

雖然它性能優秀，但同樣存在著難以跨越障礙：電池結構特性局限了電池性能，也是電池衰老和存在安全隱患的根本原因。

一般而言，電池由四大核心部件組成：正極、負極、電解質以及隔膜。

電池發電的原理，就是是兩個電極材料在電解液中相互交換離子，但這個結構也會使得其反應界面一直存在，也就是電池處于一直在工作的狀態，容易衰老并且也存在安全隱患。

正負極作為電池氧化反應的核心，其重要性不用果子多說。根據正負極材料的不同，在新能源車上，目前主要采用磷酸鐵鋰和三元鋰電兩種鋰電池。

磷酸鐵鋰電池由于沒有鈷等貴金屬材料，價格相對低廉。它有耐高溫、安全性能好的優點，但也有能量密度低、低溫環境下放電性能弱的缺點。

至于三元鋰電池，它采用鎳鈷錳作為正極，石墨作為負極。它的優點是能量密度大，電壓更高，也就是說相同質量的電池組容量更大，性能更好。

但缺點是，200 度就容易起火，所以安全性能不如磷酸鐵鋰電池。

整體來看，三元鋰電池有著更好的綜合性能，但隨著技術和工藝的迭代，目前三元鋰電的單體能量密度已經接近極限，很難再有重大突破。

所以，一種能量密度高，安全性能好，循環性能高以及低溫放電性能好的電池，對新能源車的發展就尤為重要。固態電池，正是有望解決這些問題的救星。

固態電池有什么好處？

新能源車怎樣才能取代燃油車？目前在動力電池領域有一個公認的答案：電池系統能量密度起碼翻一倍，也就是從普遍的 160Wh／kg 到 400Wh／kg。

要想解決電池的能量密度問題，就一定要進行動力電池的革新。

所以，消滅里程焦慮，固態電池的性能特征就是動力電池發展的目標，也是鋰電池未來的發展新方向。

固態電池看著像是和液態電池完全相反的物種，但實際上只是一種在工藝和技術上，對現有鋰電池進行改進的電池。

它和液態電池最主要的區別，就是把液態電解質替換為固態電解質，同時取消了隔膜。

為啥要用固態電解質？因為鋰電池本身存在鋰枝晶問題：鋰電池在充電過程中，鋰離子會在負極表面通過還原反應形成樹脂狀的鋰原子晶體。

若是鋰晶體刺穿隔膜來到正極，就會造成內部短路，引發起火。

所以，當新能源車不幸遭受車禍時，液態鋰電池一旦受到擠壓、沖擊，就會導致隔膜破裂，造成正負極短路，同時鋰電池內部產生大量熱量，加上液態電解質里易燃的有機溶劑，就會造成電池起火甚至爆炸。

固態電池的使命之一，正是要解決這種不穩定性，提升安全空間。

把電解質的材料從液態替換為固態后，由于鋰枝晶在固態電解質中生長緩慢且難刺透，可燃性差，所以固態電池的熱穩定性更強。解決了安全問題，固態電池就可以采用更高性能的正負極材料，使得能量密度突破 300Wh / kg。

理想很豐滿，新能源車用固態電池，能在同等體積電池包的情況下，擁有更長的續航里程，更安全的運作環境，更長的電池壽命，同時也能提升新能源二手車的保值率。

可以說，這些都直擊新能源車企和用戶的痛點。

現實嘛……通常很骨感。既然固態電池那么好，那大伙兒都用上了嗎？

何時用上固態電池？

對固態電池應用最積極的，是國內的車企。

早在 2021 年初，蔚來就聲稱將在 2022 年發布的 ET7 上搭載全新研發的固態電池。但等到股票大漲后，蔚來又改口說，在 NIO Day 上介紹的固態電池，其實是半固態電池。

今年一月，東風方面宣稱，首批 50 輛東風風神 E70 固態電池車在江西新余完成交付，這批固態電池由東風與贛鋒鋰業合作開發。

在投資者的質問之下，贛鋒鋰業最終承認：東風 E70 裝車的電池是半固態電池。

這是因為，E70 固態電池公布的能量密度是 235—280Wh / kg，離國際上公布的低值標準 400Wh / kg 還有相當大的差距。它最關鍵的結構，電解質，也并非全固態，只能算固液混合鋰離子電池。

半固態電池只是一種過渡方案，它的固態電解質僅僅涂抹在電極或隔膜的表面，但電池依然依賴于液態電解質來進行鋰離子交換。

也就是說，半固態電池同樣存在由液態電解質所引起的漏液、熱失控等安全風險。

如果說蔚來和東風都只是虛晃一槍，那真·固態電池啥時候能用上？

大眾、福特、寶馬等車企，包括寧德時代在內的電池企業都一致認為，全固態電池產業化要到 2025 年才會開啟，甚至到 2030 年前，液態電解質鋰離子電池都依然是主流。

就連手握大量固態電池專利的豐田，也在不斷推遲固態電池量產時間表，最新的消息已是 2028 年。

豐田計劃在 2025 年前全固態電池實現小規模量產，并首先搭載在混動車型上；在 2030 年前實現持續、穩定生產。

大眾多次投資固態電池開發商 QuantumScape，并計劃在 2024 年至 2025 年間開始批量生產固態電池。

寶馬和福特曾聯手投資美國固態電池商 Solid Power。寶馬計劃在 2025 年前推出應用固態電池的原型車，并于 2030 年前應用于量產車。

奔馳和 Stellantis 則投資了美國固態電池制造商 Factorial Energy。此外，奔馳還與中國臺灣固態電池企業輝能科技合作，計劃 2028 年實現固態電池批量生產。

固態電池研發周期之長，主要還是受限于固態電池的電解質特性、工藝的難度，以及其高昂的制造成本。

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