我們知道，目前新能源領(lǐng)域以應(yīng)用液態(tài)鋰離子電池為主，液態(tài)鋰離子電池里面含有液態(tài)的電解液，鋰離子通過電解液在正負(fù)極間來回遷移實現(xiàn)電力供應(yīng)。而全固態(tài)鋰離子電池里面沒有液態(tài)的電解液，取而代之的是聚合物類固態(tài)電解質(zhì)（亦或者涂敷在隔膜表面），鋰離子的遷移方式主要靠固態(tài)擴(kuò)散。

固態(tài)電池與液態(tài)電池的差別主要體現(xiàn)在電解液的形態(tài)上面，當(dāng)前液態(tài)鋰離子電池電解液主要存在著以下幾方面問題：

1、重量：一個電芯的重量，電解液可能就要占20-30%左右。（如果不使用液態(tài)電解液，電池的重量會降低很多，相應(yīng)的電芯的能量密度就會增加）。

2、安全性：電解液極度易燃，傳統(tǒng)鋰離子電池的安全性較差跟電解液是有很大關(guān)系的。

3、穩(wěn)定性：電解液在高電壓下不穩(wěn)定，易氧化分解成氣體，導(dǎo)致電芯劣化甚至發(fā)生危險。

4、環(huán)保：電解液成分是六氟磷酸鋰和一些酯類有機(jī)化合物、少量其他添加劑，具有一定的腐蝕性和環(huán)境毒害。

相比較而言，全固態(tài)鋰離子電池的能量密度會更高，安全性也會大幅提高，可以承受更高的電壓，耐過充性能也會提升，而且基本無環(huán)境毒害,代表了未來鋰電池的發(fā)展方向。

但是也應(yīng)當(dāng)注意，全固態(tài)鋰離子電池并非完美無缺，其最大的一個缺點就是高倍率放電性能極差，原因就是鋰離子的固態(tài)擴(kuò)散速度比在溶液里擴(kuò)散慢得多，因此目前還只能應(yīng)用在小電流的設(shè)備中，而在快充功能方面實現(xiàn)起來就比較困難了。另外一個缺點就是制造技術(shù)復(fù)雜，成本較高。

作為一種優(yōu)缺點分明的新型鋰離子電池，全固態(tài)鋰離子電池的高安全性和高能量密度正是當(dāng)前鋰電池業(yè)界追求的目標(biāo)，雖然存在著明顯的缺點，但并不妨礙其未來的產(chǎn)業(yè)前景。

對于快充缺陷的問題，我們也不必過于耿耿于懷，因為科技的發(fā)展和進(jìn)步總是在不經(jīng)意間給我們帶來振奮和驚喜。據(jù)發(fā)表在《Energy and Environmental Science》期刊上的一份研究報告顯示，已94歲高齡的美國德州大學(xué)奧斯汀分校機(jī)械工程和材料科學(xué)教授 John Goodenough領(lǐng)導(dǎo)的一個團(tuán)隊發(fā)明了一種快速充電的低成本全固態(tài)電池，該教授稱，他們使用固體玻璃電解質(zhì)代替液體電解質(zhì)，發(fā)現(xiàn)能解決許多今天電池固有的問題。這種電池能在零下 20 攝氏度的極端低溫下工作，能量密度是現(xiàn)在鋰離子電池的至少三倍，充放電超過 1200 次。

技術(shù)和材料的進(jìn)步，讓國內(nèi)外越來越多的機(jī)構(gòu)和企業(yè)看到了固態(tài)電池的光明前景，紛紛投入到固態(tài)電池的研發(fā)和生產(chǎn)中來，國外在這一領(lǐng)域起步較早并取得了一定的成果，大致情況如下：

1.法國博洛雷公司的EV“Bluecar ”配備了其子公司Batscap生產(chǎn)的30kwh金屬鋰聚合物電池(LMP)采用Li-PEO-LFP材料體系。巴黎的汽車共享服務(wù)“Autolib”使用了約2900輛Bluecar。這是世界上首次用于EV的商業(yè)化全固態(tài)電池。

2.SEEO公司正在供貨樣品級38Wh、220Wh/kg的電池單元和130~150Wh/kg的電池組。2015年被BOSCH汽車集團(tuán)收購。

3.德國KOLIBRI電池應(yīng)用于Audi A2轎車，電池未真正商業(yè)化。

4.豐田應(yīng)用在電動汽車電池體系Toyota prototype: LiCoO2/Li10GeP2S12/In

目前國內(nèi)從事固態(tài)電池研究的機(jī)構(gòu)企業(yè)主要有中科院化學(xué)所、中科院青島能源所、中科院寧波材料所、寧德時代、中航鋰電、珈偉股份、橫店東磁、臺灣輝能等，也已經(jīng)取得了一定的突破

在材料方面，中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所、中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所合作已經(jīng)開發(fā)了一系列的氧化物和硫化物的粉體、陶瓷片等，已經(jīng)開始對社會提供樣品和供貨。

中科院化學(xué)研究所在雙功能聚合物電解質(zhì)相關(guān)研究中，成功開發(fā)出新型雙功能聚合物電解質(zhì)，可用于室溫固態(tài)金屬鋰電池。

中科院青島生物能源與過程研究所在高能量密度固態(tài)電池研究中取得進(jìn)展，針對固態(tài)電池發(fā)展中固固界面阻抗過大的瓶頸問題提出“原位自形成固態(tài)電解質(zhì)”的解決方案，有效降低界面阻抗和提升電池綜合性能。

全固態(tài)鋰電池作為替代傳統(tǒng)鋰電的未來電池技術(shù)方向之一，已經(jīng)吸引了眾多國內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)進(jìn)行研發(fā)，盡管在固體電解質(zhì)材料以及成本、工藝上還有相當(dāng)長的路要走，但面對其巨大的商業(yè)價值空間，一定還會有更多類似寶馬一樣的優(yōu)秀汽車制造商以及電池企業(yè)投入其中，相信隨著研發(fā)技術(shù)的推動和深入，固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化的步伐離我們越來越近了。

在目前電動機(jī)發(fā)展趨于遲緩的今天，動力電池技術(shù)成了關(guān)乎一臺新能源車型性能的關(guān)鍵，因此很多車企紛紛押寶在新能源電池領(lǐng)域。目前市面上主流的電動車電池種類大致歸為磷酸鐵鋰、錳酸鋰、三元鋰以及鎳氫電池等幾大門類。

說到磷酸鐵鋰電池，我們一定不得不說目前國內(nèi)最具規(guī)模的新能源車企-比亞迪。

作為全球最先實現(xiàn)磷酸鐵鋰電池產(chǎn)業(yè)化的車企之一，比亞迪所采用的這類磷酸鐵鋰電池相比早期的錳酸鋰電池，雖然在能量密度上并未有太大差別，但其熱穩(wěn)定性是目前動力鋰電池中最好的，當(dāng)電池溫度處于500-600℃高溫時，其內(nèi)部化學(xué)成分才開始分解，并且穿刺、短路、高溫都不會燃燒或爆炸，而相比上面所說的松下鈷酸鋰電池(180-250℃時就內(nèi)部化學(xué)成分就已處于不穩(wěn)定狀態(tài))，顯然，磷酸鐵鋰電池的安全性要更高一籌。

從深圳出租市場投入運(yùn)營的比亞迪E6使用效果上看，這些自2010年開始運(yùn)營的850臺E6電動出租車?yán)塾嬁傂旭偫锍桃呀?jīng)突破3億公里，其中單車最高行駛里程超67萬公里，至今這些車輛仍然運(yùn)行良好，這也說明了磷酸鐵鋰電池的可靠性。

采用磷酸鐵鋰電池的比亞迪秦。

當(dāng)然，磷酸鐵鋰電池最大的痛點在于低溫下的充電問題，當(dāng)溫度低于-5℃時，充電效率較低，不適合北方新能源汽車車主在冬天的充電需求，這也成為比亞迪目前最新的混動車型唐100、秦100暫時改用三元鋰電池的重要原因。