IT 当续航1000KM成为硬指标电池技术何去何从( 二 ) 当续航1000KM成为硬指标|电池技

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当所有研究人员都一筹莫展、难寻进步通道时，固态电池登场了。
何为固态电池？它抛弃了传统电解液，转而使用固态电解质，而新的电解质则是固态电池的核心。
除了能够做好自己的本职工作，固态电解质还能一并扮演隔膜的角色。
固态电池正极材料选择上，高电压型电极材料就可胜任；至于负极，则可用到锂金属，以实现能量密度的大飞跃。
固态电池事实上并非新鲜事物，其研发进程开始于上世纪五十年代，最近几年因为电池革命需要被迫走上前台。
相比于传统锂电池，固态电池有几大优势：

一、安全性更好；
二、体型更加轻薄；
三、能量密度更高；
四、生产制造难度更低。

通常，动力电池系统需要先生产单体，单体封装完成后将单体之间进行串联组装。若先在单体内部进行串联，则会导致正负极短路与自放电。
固态电池电芯内部不含液体，可实现先串并联后组装，减少了组装壳体用料，封装设计得以大幅简化。
从理论上来讲，量产电动车中最强的21700NCA三元锂电池电芯（特斯拉使用），其能量密度也只有251Wh/kg 。
业内人士认为，300Wh/kg将是三元锂电池难以跨越的鸿沟。
至于固态电池，其能量密度有望达到400-1000WH/kg，这可大大缓解电动车用户的里程焦虑。
此外，它的应用还能拉低电池组甚至整车的成本。
由于固态电池已经没有燃烧或爆炸之忧，BMS 等温控组件（这也是特斯拉的强项）可以彻底退役，无隔膜设计还能进一步为电池系统减负。
利好无数，但固态电池想从实验室量产上车可不简单。
眼下，固态电池仍存不少问题，譬如离子电导率低、高界面阻抗等。
此外，即使解决了材料问题，电池标准化制造等问题也会凸显出来。
当年的锂离子技术比较幸运，它在CD机替代卡带时诞生，而存储介质的转换让不少索尼的薄膜工厂闲置了下来。
当日本人意识到这些薄膜工厂能助锂电池一臂之力时，原本过时的产能又被重新激活。
也就是说，锂电池诞生之初，就已经做好了规模化量产的准备。
相比之下，固态电池的情况大不一样。
“这是完完全全地打掉重来，量产之前必须放弃过去30多年所建成的电池工厂和技术，因为固态电池与此前的技术储备毫不兼容。”Sila Nanotechnologies CEO Gene Berdichevsky 指出。
与此同时，今天锂离子电池的普及经过了三十多年的量产迭代才能出现。
1994年，最常用的18650型锂离子电池的制造成本超过10美元，容量仅为1100mAh 。
到了2001年，价格降到了3美元，容量也跃升至1900mAh 。
今天，此类电池已经有了超过3000mAh的容量，而且成本还在持续下降。
“没有人会与性价比过不去，锂离子电池至少还能统治整个行业10年时间。”某电池专家认为。
电池行业发展与成本息息相关，而成本与规模更是紧密相连。锂离子电池在拥有如此良好开局的情况下，依然花了15年时间才从高度专业化的产品进化成大众市场产品。
对于那些号称要在几年内彻底颠覆整个电池行业的新技术，不少人仍然持怀疑态度。
从股价上，我们也能看出一些端倪。
作为固态电池界的明星公司，QuantumScape手握200多项固态电池专利，市值曾一度冲高至500亿美元，但从去年年底到现在已经跌掉了一大半。
有人指出，虽然QuantumScape技术不错，但他们拿出的样品电池比苹果手表的电池都要小，而且从未走出过试验室。
在研究了公开的技术文件后，不少人认为QuantumScape也许最终能将固态电池推向市场，但恐怕很难满足车用要求，而且价格会非常昂贵。
眼下，业界普遍认为，固态电池真正落地时间会在2025-2030年之间。
事实上，目前已有不少巨头或多或少投资了一些固态电池新创公司。
福特、宝马与现代就联合投资了名为Solid Power的新创公司，本田则选择与NASA及加州理工合作，试图研究出可将能量密度提升10倍的新产品（不过该项目依然在用电解液）。
通用方面，不但拿到了美国能源部的200万美元奖励，还携手LG化学投资2亿美元继续开发固态锂电池，为旗下雪佛兰Bolt电动车提供弹药。
与福特建立同盟关系的大众则向美国固态电池新创公司QuantumScape投资3亿美元，不过它们的生产线2024年才能建成（1gWh），而2026年第二座工厂才会成型（20gWh），至于大规模量产要到2028年了。
相比之下，丰田走得最快，它们此前准备趁着东京奥运会发布一款搭载固态电池的电动车（已跳票）。不过，量产恐怕要再等五六年。