固态电池有哪些优势？会替代三元锂电池吗？
来源：宝鄂实业
2019-07-01 16:40
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固态电池拥有两个十分显著的优势，一方面由于采用了有机电解液的传统锂电池，在过度充电、内部短路等异常情况下容易导致电解液发热，从而引发自燃甚至自爆的安全隐患。固态电池基于固态材料不可燃、无腐蚀、不挥发、不漏液等条件，安全系数较之锂离子电池有着先天的优势。
二来则是固态电池在最为关键的能量密度方面，有望彻底解决纯电动汽车的里程焦虑。目前体系下的锂离子电池已经接近极限性能，即便是特斯拉NCA 18650电芯下的电池组，能量密度可以达到250瓦时／千克，应用于Model 3的21700电芯能量密度达到300瓦时／千克，支持续航里程400到500公里，也仍然无法解决续航里程焦虑。
固态电池的电解质无需隔膜和电解液，并不存在漏液、腐蚀等问题，可以简化电池外壳及冷却系统模块，进一步减轻电池模组的重量，达到节能的效果。此外，全新的正负极材料配套可以使得电化学窗口达到5V以上，从根本上提高能量密度，有望达到500瓦时／千克。
从目前来看，仅凭借锂电池的技术研发，这一目标显然已经无法实现。而为了保证动力电池的高能量密度和安全性，固态电池的研发进度给整个新能源汽车行业带来了光明。因此，固态电池被广泛认为是下一代动力电池正确的技术研发方向。
往往一种全新研发的材料从实验室走向市场应用层面，一般需要十年左右的时间。而固态电池的正处于研发阶段，想要实现产业化还需要耐心等待。虽然大家广泛认为固态电池具有高安全性、高能量密度的优势，但也只是正向研发的猜测，只有当其量产产品展现出绝对的优势时，才能真正取代三元锂电池。
其实，三元也好、铁锂也罢，就目前来说，适应整个市场最关键的还是客户需求，主要让用户安心，我们放心。现阶段来说，磷酸铁锂电池可以满足客户要求，不燃烧、不起火、不爆炸，还有什么可以让您拒绝的呢！现在所使用的锂离子电池成本较高，技术也不成熟，所产的锂离子电池存在不少安全隐患。”哈尔滨工业大学教授王振波表示。
据了解，近年来大型动力电池事故频发，很大程度上是由于电池内部使用液态电解质。
“是否安全对锂离子电池储能来说非常关键。”清华大学材料学院副教授李亮亮强调，“目前市场上商用的锂离子电池一般都采用有机液态电液，它的缺点是易燃烧，还可能渗漏液体，造成环境污染。”
两个月前在韩国灵岩发生的锂离子电池设备起火事件似乎印证了这一说法。
“目前选择使用的液态有机电解液易燃易爆，用固态电解质代替液态电解液，是我们公认可以提升锂电池安全性能最为有效的方法之一。”中国科学院青岛生物能源与过程研究所副研究员董衫木表示。
固态电解质不易燃，还不会产生液态电解液，因此不带腐蚀性，是解决电池安全性问题的有效方法，也符合未来电池发展的趋势。
高安全性是储能电池应用的基础和前提，固态化是解决二次电池安全性的最佳途径。固态锂电池已进入全球加快布局和研发的阶段，很多著名机构都在开发固态锂电池。
目前，包括德国大众、韩国三星、日本丰田和我国宁德时代在内的众多电池和汽车厂商，都加大了固态电池研发投入，已有部分电池进入装车测试阶段。尽管前景可期，但由于技术和工艺上的种种问题，发展固态电池的道路绝非一帆风顺。
