固态电池的优势简介
来源：宝鄂实业
2019-08-16 21:30
点击量：次
首先，固态电解质在室温下的离子导电率并没有比液态电解质好多少，以固态聚合物电解质为例，其工作温度高达60～80℃，因此在实际应用时，这类固态电池不仅在常温下难以实现快速充电，更需要在启动前先消耗本身的储能为自己预热。这意味着，相比使用液态电解质的锂离子电池，固态电池在续航与充电性能上未必具有绝对优势；也就是说，这会儿电动车大可不必换装固态电池。
其次，由于电解质与电极同为固态物质或者固体，所以不能很好的兼容，以至于二者之间的界面阻抗也很大，而这又会影响到快充的效果。同时，接触不良的界面还会破坏电解质与电极之间的稳定关系，进而埋下安全隐患。
此外，真实环境中的未知因素，又会引发实验室里难以预料的问题。而这些都还只是尚未完善之固态电池自身的不足之处。若想进一步实现固态动力电池的产业化，那生产商还得解决现阶段固态电池成本偏高、生产工艺不成熟等问题。顺便一提，为使固态电池里的固体电极与固体电解质稳定地结合在一起，工程师还需重新试验多种材料，方能找到属性最匹配的组合。因此并不能照搬液态锂离子电池的制造经验。
所以，尽管很早以前，发现电磁感应定律的法拉第就已经知道可以用硫化银来当固体电解质，但有关固态电池的研发仍要等到20世纪50年代才算真正起步，而固态锂离子电池更迟至2013年才出现，至于用于电动车的固态动力电池，目前最多也只到小批量试产阶段，大多数都尚未走出实验室。
谁占桥头堡？
诚然，已有不止一家汽车行业的相关制造商宣称会在2020年至2030年之间，推出可用于量产车的固态锂离子电池，甚至全固态锂电池，但事实上，电池行业内部对此却是持保留意见的，更有人直言：“单纯的氧化物基固态电池眼下还处于非常早期的研究阶段。”不仅如此，汽车厂商也没有完全把宝押在固态电池身上，仍在进化、完善的燃料电池便是最好的证据。只不过从目前来看，固态电池成为下一代主流动力电池的可能性极大，站在战略布局的角度，从科研单位到相关制造商乃至供应商，都必须尽早入局，以便将来在市场上竞争时，能掌握话语权和生产资源。仅此而已。
固态电池，由它们打头阵
丰田早在2010年便已开始探索新一代电池技术，其中包括固态电池。此后，丰田于2014年拿出体积能量密度达到400Wh/L的实验原型制品，并宣称可在2025年实现商业化。而到2017年，丰田更与长期合作的动力电池供应商松下达成协议，共同开发方形固态电池，以确保能在2025年将固态电池实用化。
在技术上，丰田主导的固态电池采用硫化物为电解质，此举可获得与液态电解质相近的离子导电率，并且易于加工，但在正极一侧的界面电阻会增加，同时硫化物还易氧化，需通过优化生产工艺和电解质配方来改善实际效果。
想要分食固态动力电池市场的，不止汽车制造商或汽车供应商，更有来自其他行业的厂商。比如业务涉及多个领域的法国Bollore集团，就在2011年时将旗下子公司、欧洲电池“大咖”Batscap研发的固态聚合物锂金属电池装进Pininfarina设计的车体内，打造出Bluecar系列微型电动车，主打共享租赁汽车市场。尽管这款体长仅3.65m的小车曾于2012年占到法国电动车市场27%的份额，后来更引来雷诺、标致雪铁龙这样的一线大厂为其代工，甚至出口到英国销售，但受制于固态聚合物的性能，搭载着30kWh电池组的Bluecar最多只能续航250km，明显不及现役主流电动车。
