焦点短讯！全球首款搭载固态电池的汽车，能量密度比三元锂高2.5倍

什么样的电池最安全，如何解决电池的热失控问题，固态电池是最佳的解决方案，相比使用液体电解质的锂电池，固态电池安全、能量密度高。不止一家公司在研发可以让电池完全避免起火或者起爆的固态电池，近期一家意大利造车新势力Estrema（极限）推出了首款搭载固态电池的量产车，今年9月将挑战纽北赛道记录，那么固态电池为何还没有大规模量产，优缺点是什么？有哪些公司在开发？下面我们来详细分析。

什么是固态电池？

电池是我们日常生活的一部分，为电动车、手表、电脑和手机等各种设备提供动力。固态电池使用固体电极和固体电解质。这些电池可以快速充电，具有很高的能量密度。比传统电池寿命更长。因此，固态电池的应用范围更广，除了电动汽车，还有医学和航空航天方面的应用，比如除颤器、心脏起搏器等医疗设备和卫星。

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固态电池由阴极和阳极组成，电解质介质将其隔开，可以让带电离子穿过。钴锰酸锂用作阴极，锂金属层用作阳极。使用的固体电解质是陶瓷、玻璃、硫化物或固体聚合物的形式。

固态电池是如何工作的？

固态电池的工作原理与普通液态电池相同（氧化还原反应）。在放电过程中，带正电的离子通过电解液从阳极（负电极）移动到阴极（正电极）。阴极带正电，从阳极吸引电子。但是电子不能穿过电解质。因此，电子移动时需要外部电路，从负电极移动到正电极，产生了电流。

在充电期间，发生相反的过程。带正电的离子从阴极流向阳极，使阳极带正电。电子从阴极穿过电路向阳极移动。当不再有离子流向阳极时，电池就处于充满电的状态。

固态电池有哪些优点？

与传统电池相比，固态电池具有多项优势。首先固态电池体积更小，重量更轻。能够提供比传统锂离子电池高2.5 倍的能量密度，用在医疗设备上可以长时间工作而不用频繁充电。固态电池同时提供更好的安全体验，由于采用不含任何易燃成分的固体电解质。固态电池完全没有起火风险，寿命更长。

此外，固态电池可以快速充电，充电速度比目前的电池技术快 4-6 倍。在生产过程中，可以使用更少的材料和能源，生产速度更快。除了安全，固态电池还具有出色的热稳定性，能够承受较低或较高的温度，在低温环境中储电能力强。

固态电池的缺点和量产难点是什么？

虽然优点明显，但要让固态电池发挥作用是非常困难的。固态电池的生产成本相对较高，真空沉积设备制造难度高，没有规模化量产。固态电池在使用时间较长后，在固态电极/电解质界面处会产生高内阻，大幅降低充电和放电速度。

此外，电极材料的积累是一种固有的化学缺陷，固态电解质与电极接触后，界面处的化学反应会产生钝化界面，循环使用后，会发生氧化降解，阳极采用锂金属时，还有枝晶穿过隔板并向阴极生长的问题，这些问题在规模量产之前都需要一一解决。

目前开发固态电池的公司有哪些

海外目前有多家固态电池研发公司，包括法国Blue Solutions、美国Factorial Energy、量子景象公司、宝马合作的Solid Power公司以及奔驰合作的ProLogium公司 ，丰田与松下的合资公司Prime Planet也专注于固态电池。目前国内也有数家公司在开发固态电池，包括由科学院物理研究所成立的北京卫蓝新能源公司、蜂巢能源和国轩高科等。

选车侦探观点：固态电池轻、能量密度高、安全，是未来的电池发展方向，意大利造车新势力Estrema推出的电动跑车搭载4个电机，综合功率超过2000马力，由于定价达500万元，因此忽略了Avesta Battery为其开发的固态电池成本问题，国内的新能源品牌-理想号称生产着500万内最好的SUV，不知道何时能搭载这项技术，我们拭目以待。