目前就總體來看，全固態(tài)電池的開發(fā)要面臨幾個挑戰(zhàn)，首先就是在電極層面的問題，要如何滿足正負極和固體電解質的離子傳輸，特別是解決循環(huán)過程中的問題；其次就是循環(huán)過程中，正負極材料沒法像液體那樣一直保持很好的接觸；此外，金屬鋰電極的體積變化還有鋰固體的變化，都是研發(fā)團隊需要克服的問題。

 

現(xiàn)階段，一些研發(fā)團隊開發(fā)了一系列的氧化物和硫化物的粉體、陶瓷片和融性膜，也已經開始提供樣品并且供貨，但是如果要把這些固態(tài)電池量產化，還需要進一步的材料研究設計。作為一個過渡的技術，現(xiàn)在還有一種把固體電解質和液體電解質混合在一起的，含有少量的固體電解質的電池，但是，嚴格點講，是不能算全固體的電解質。

 

相較于傳統(tǒng)的三元鋰電池來說，固態(tài)電解質具有不可燃性、無腐蝕性、無揮發(fā)、不會漏液等特性，也不會出現(xiàn)車輛發(fā)生自燃的情況，對于安全性的提升無疑是巨大的，所以固態(tài)電池一定會是日后新能源汽車發(fā)展的重要材料。不過現(xiàn)階段的固態(tài)電解質電導率總體是低于液態(tài)電解液的，所以現(xiàn)在固態(tài)電池的性能整體偏低，但是只要攻克技術難關，新能源汽車的發(fā)展一定會更上一層樓。今年的早些時間，美國菲斯科汽車公司便發(fā)布了一項全新的固態(tài)電池技術。據(jù)悉，這項技術的能量密度是常規(guī)鋰離子電池的2.5倍，能夠讓電動汽車的行駛里程數(shù)增加到500英里（約804公里）以上。更為驚人的是，其充電時間僅需1分鐘，甚至比傳統(tǒng)燃油汽車加油的速度還快。

隨后，全球多個車企和電池廠家也發(fā)布了固態(tài)電池相關的研發(fā)進展。目前，豐田、松下、三星、三菱、寶馬、大眾、現(xiàn)代、戴森等企業(yè)均在加緊布局固態(tài)電池技術的儲備。至此，有關固態(tài)電池“碾壓”鋰電池的相關話題成為了新能源汽車行業(yè)內爭論的熱點議題。

 

近日，中國科學研究院宣布，由其牽頭承擔的納米先導專項“全固態(tài)電池”課題已經通過驗收，這一技術進步將進一步推動國內全固態(tài)鋰電池的規(guī)?；褂谩４讼⒁怀?，再一次將固態(tài)電池的話題推上“高潮”。

 

當前鋰離子電池的體系下，依賴高鎳三元正極、硅碳負極和電解液的組合，在未來五年內將達到350瓦時/千克的極限，仍將無法滿足于動力電池在安全性、能量密度以及成本方面的要求。

固態(tài)電池擁有兩個十分顯著的優(yōu)勢，一方面由于采用了有機電解液的傳統(tǒng)鋰電池，在過度充電、內部短路等異常情況下容易導致電解液發(fā)熱，從而引發(fā)自燃甚至自爆的安全隱患。固態(tài)電池基于固態(tài)材料不可燃、無腐蝕、不揮發(fā)、不漏液等條件，安全系數(shù)較之鋰離子電池有著先天的優(yōu)勢。

 

二來則是固態(tài)電池在最為關鍵的能量密度方面，有望徹底解決純電動汽車的里程焦慮。目前體系下的鋰離子電池已經接近極限性能，即便是特斯拉NCA 18650電芯下的電池組，能量密度可以達到250瓦時/千克，應用于Model 3的21700電芯能量密度達到300瓦時/千克，支持續(xù)航里程400到500公里，也仍然無法解決續(xù)航里程焦慮。