摘要：从2018年、2021年到2022年、2023年，几乎每年都被冠以这一称号，而真正的量产时间却一再推迟至2026年甚至2027年。

近年来，固态电池被誉为下一代动力电池的终极解决方案，其“元年”的预言却屡屡落空。

从2018年、2021年到2022年、2023年，几乎每年都被冠以这一称号，而真正的量产时间却一再推迟至2026年甚至2027年。

为何这项被寄予厚望的技术总是“下次一定”？这背后隐藏着哪些技术与产业化的难题？

固态电池受到追捧，主要源于其两大核心优势，安全性与能量密度。

当前液态锂电池的安全隐患主要来自电解液。

其成分中的有机碳酸酯溶剂易挥发、闪点低，而六氟磷酸锂等锂盐在受热时还会分解释放热量，加剧燃烧风险。

如果用固态电解质取代现有的电解液和隔膜，电池的热稳定性将大幅提升，从根本上解决易燃易爆的问题。

另一方面，固态电解质可直接替代隔膜，其厚度可被控制得更薄，从而提升电池的体积能量密度。

据推测，固态电池的能量密度有望达到800至1000瓦时每升，较当前主流液态电池实现近乎翻倍的增长。

要实现固态电池，首先需攻克固态电解质离子电导率低的本质难题。高中化学教材明确指出，电解质通常在溶液或熔融状态下导电，固态时离子难以自由移动。

目前主流技术路线集中在聚合物、氧化物和硫化物三类材料上。

聚合物是最早被尝试的方向。2011年法国某公司推出全球首款聚合物固态电池电动汽车，但其性能表现令人失望，容量低、续航短，更需每次使用前预热至60至80摄氏度。

根本原因在于聚合物在室温下离子电导率极低，仅为液态电解液的千分之一，加热后也仅能提升至十分之一。因此该路线已基本被淘汰。

氧化物电解质稳定性高，安全性好，虽电导率仍不及液态电解液，但已具备实用价值。其最大瓶颈在于“界面阻抗”——固体与固体之间仅为点接触，无法像液态那样实现面接触，极大阻碍了离子传输。

为此，产业界推出了折衷的“半固态电池”，通过添加少量电解液改善界面接触。

但这又回到了安全性的老问题上：电解液的存在仍然保留着热失控风险。

硫化物是当前最受关注的路线，宁德时代、比亚迪、丰田、三星等巨头都在重点布局。

其明星材料LGPS的离子电导率已接近液态电解液水平。

然而硫化物遇空气会产生硫化氢，这种易燃易爆的剧毒气体对生产环境提出极高要求。

目前优质硫化物电解质价格高达每公斤7万美元，而传统电解液仅需5美元。即便不考虑成本，其界面阻抗问题同样棘手。

固态电池的量产之路充满坎坷，丰田公司的经历最为典型。

这家掌握一千多项固态电池专利的巨头，自2011年发布首款固态电池以来，量产时间表一再推迟。

从最初的2015-2020年，到2020年初，再到2021年，最新计划又推迟至2030年。

这种连续的“跳票”现象，充分说明了全固态电池产业化的难度。

除了主流路线，新的技术方向也在不断探索。

清陶能源开发的第二代半固态电池采用了氧化物、氯化物和聚合物的复合体系，还有研究尝试将有机物与无机物复合制备固态电解质。

各种材料组合正在被广泛测试，以期找到最优解。

那么，固态电池究竟何时能够真正到来？

行业龙头宁德时代的创始人曾毓群在2024年9月表示，对2027年实现全固态电池量产持保守态度，预计至少要到2030年后才可能大规模应用并达到与现有锂电池相当的成本水平。

科研人员则指出，目前尚未看到界面改性方面的突破性进展，也没有出现不依赖外部加压、不添加液体就能稳定运行的实验室产品。

在这种基础研究尚未突破的情况下谈论产业化，确实为时过早。

不过科研领域也存在“偶然突破”的可能性。如果未来几年能有研究团队找到可行的技术方案，固态电池的产业化进程可能会大大加快。

在时间面前，所有的技术壁垒终将被攻克。产业界正在努力突破固态电池的技术难题，消费者也期待这一天早日到来。

但各位等待者需要保持耐心，光明或许在两年、三年或五年之后，但它终将到来。

固态电池的“下次一定”，希望不会让我们等待太久。

来源：财经月月姐