固态电池|固态电池样车下线，3年后市场化，新能源车能安全不自燃了吗？
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出行一客（ID：carcaijing）原创
作者 | 李阳
编辑 | 施智梁
新能源产业心心念念多年的固态电池技术 ， 终于走向现实 。
近日 ， 一辆搭载固态电池系统的纯电动样车在北汽新能源完成调试 ， 顺利下线 。 这是国内首次公开的可行驶的固态电池样车 ， 它的下线也意味着固态电池技术在产业化的路上迈出了关键一步 。
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相较于当前主流电池正负极、隔膜、电解液的结构 ， 固态电池其实没有任何变化 ， 只是用固态或半固态电解质 ， 替代了液态的电解液 。 电池使用固态电解质后 ， 既能提升电压平台从而拔高能量密度上限；又因不易燃烧、不产气等特点 ， 极大程度上提高了电池安全性 。
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基于以上优势 ， 固态电池一直是下一代锂电技术的焦点 。 目前固态电池所面临的主要瓶颈是固态电解质的导电率、内阻、界面阻抗及相容性等 。 因此 ， 现阶段各大企业的研发重点是固态聚合物电解质、无机固体电解质的设计及制备技术 ， 固/固界面构筑及稳定化技术；并在此基础上完善电池生产工艺及专用设备的研究 ， 来实现产品的量产 。
近年来 ， 丰田、日产雷诺、通用、北汽、上汽等国内外主流车企 ， 开始加紧固态电池的研发与产业化布局；另一方面 ， 清陶能源、万向一二三、LG化学、麻省固能等电池企业也开始筹备建设固态电池产工厂 ， 其中不乏已经投产的固态电池产线 。
除北汽固态电池量产车下线外 ， 今年3月 ， 哪吒汽车已发布了一款搭载固态电池的新车型—哪吒U 。 据合众汽车方面透露 ， 哪吒U计划于10月份申报工信部公告 ， 年底前量产500台 。
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显然 ， 在新能源领域 ， 一场基于固态电池的卡位战悄然拉开 。 按照国内领先的全固态电池开发商清陶能源总经理李峥博士的预计 ， 三年内固态电池将在乘用车领域替代性使用 ， 即一款车以采用液态电池方案正向开发 ， 固态电池版本对其中部分功能进行替换；三年后 ， 基于固态电池的正向开发车型将真正走向市场 ， 发挥固态电池高安全、高能量密度的特点 。
为什么是固态电池？
【固态电池|固态电池样车下线，3年后市场化，新能源车能安全不自燃了吗？】根据《中国制造2025》明确了动力电池的发展规划：2020年 ， 电池能量密度达到300Wh/kg（瓦时每千克）；2025年 ， 电池能量密度达到400Wh/kg；2030年 ， 电池能量密度达到500Wh/kg 。
按照现有的三元和石墨作为正负极活性材料所组成的液态锂离子动力电池 ， 重量能量密度极限约为280Wh/kg左右 。 即便引入硅基合金替代纯石墨作为负极材料后 ， 能量密度的上限也只能达到300-350Wh/kg 。 这也意味着想要达到400Wh/kg ， 甚至突破更高的能量密度壁垒 ， 锂电技术革新势在必行 。
事实上 ， 近年来声势浩大的新型电池技术不在少数 ， 富锂锰基、高电压尖晶石、无钴电池、四元电池等概念层出不穷 ， 但始终雷声大雨点小 ， 三元锂电池、磷酸铁锂电池、锰酸锂电池并驾齐驱的电池技术格局 ， 始终没有改变 。
对此 ， 李峥的解释是 ， “受限于当前电解液的电压平台以及安全性 ， 很多诸如富锂锰基、高电压尖晶石等性能突出的锂电新材料 ， 无法发挥高比能优势 ， 使得锂电技术革新进入了一个瓶颈期 。 ”同时 ， 李峥还指出 ， 高电压平台的固态电解质的应用 ， 或许能打开新材料的“枷锁” 。
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