近日，豐田終于和電動汽車一道上頭條了。新聞稿中頻頻出現(xiàn)的“固態(tài)電池”到底是什么來頭？不僅豐田，寶馬也計劃量產固態(tài)電池車，隔空“叫板”特斯拉，但是據(jù)業(yè)內人士表示固態(tài)電池的商業(yè)化之路“道阻且長”！吃瓜群眾只想說：“扎心了！老鐵！”

據(jù)媒體報道稱，豐田配備固態(tài)電池可大幅提升全新電動汽車的續(xù)航里程，并且縮短充電時間。這款新固態(tài)電池電動汽車預計將于2022年正式上市。豐田為何有如此的信心？

通過專利數(shù)量比較可以看出，豐田擁有的固態(tài)電池專利數(shù)量遙遙領先，此外我國軍團中，寧波大學、中科大、華為、我國電科十八所、中科院物理所占據(jù)了專利排行榜前十中的五個席位。可以看出，在鋰離子電池盛行當?shù)赖谋尘跋拢覈鴮虘B(tài)電池的研究仍在不斷升溫。

那么，固態(tài)電池到底“何德何能”吸引眾多公司與機構對其進行研究？

相較于傳統(tǒng)鋰離子電池，固態(tài)鋰離子電池的差異在于電解質固態(tài)化。全固態(tài)鋰離子電池與傳統(tǒng)鋰離子電池相同，包括電池各單元(正極、負極、電解質)，其工作原理與傳統(tǒng)鋰離子電池的原理相同。

在早期日本媒體的報道中，提到固態(tài)電池的優(yōu)點只有一條：充電快。豐田發(fā)言人說，豐田全新電動汽車配備的全固態(tài)電池，可在幾分鐘內完成充電過程，但是對具體的產品規(guī)劃不予評論。

據(jù)小編的整理，固態(tài)電池的優(yōu)點如下：

安全性極高。與傳統(tǒng)鋰離子電池相比，全固態(tài)電池最突出的優(yōu)點是安全性。液態(tài)電解質易燃易爆，以及在充電過程中鋰枝晶的生長容易刺破隔膜，引起電池短路，造成安全隱患。而固態(tài)電解質不可燃、無腐蝕、不揮發(fā)、不存在漏液問題，也克服了鋰枝晶現(xiàn)象，因而全固態(tài)電池具有極高安全性。

能量密度高。固態(tài)電池電解質能阻隔鋰枝晶生長，材料應用體系范圍大幅提升，為具有更高能量密度空間的新型鋰離子電池技術奠定基礎。目前，固態(tài)電池研發(fā)可供應的能量密度基本可達300-400Wh/kg。

循環(huán)性能強。固態(tài)電解質解決了液態(tài)電解質在充放電過程中形成的固體電解質界面膜的問題和鋰枝晶現(xiàn)象，大大提升了鋰離子電池的循環(huán)性和使用壽命，理想情況下循環(huán)性能表現(xiàn)優(yōu)異，能夠達到45000次左右。

適用范圍擴大。固態(tài)電解質賦予固態(tài)鋰離子電池結構緊湊、規(guī)模可調、設計彈性大等特點，即可應用于驅動微型電子器件，也可用于動力和儲能領域。此外，固態(tài)電池也擁有更寬的溫度工作范圍，目前基本保證-25℃—60℃的溫度范圍。

說完優(yōu)點，再說缺點。

快充比較難。固態(tài)電池有倍率性能很低的LiPON系列電池（實際上氧化物體系的電解質普遍倍率性能不佳），也可以基于硫系高性能電解質做出高倍率還不錯的固態(tài)鋰硫電池。但是總體來說，作為動力電源使用，固態(tài)電池在高倍率性能方面還是有很多挑戰(zhàn)的。

成本價格高。據(jù)了解，液態(tài)鋰離子電池的成本大約在200-300美元/千瓦時，假如使用現(xiàn)有技術制造足以為智能手機供電的固態(tài)電池，其成本會達到1.5萬美元，而足以為汽車供電的固態(tài)電池成本更是達到令人咋舌的9000萬美元。

面對固態(tài)電池的諸多不確定因素，依然阻擋不住研究機構與公司的研究布局。

早在2015年，英國富豪詹姆斯·戴森和德國汽車零部件巨頭博世分別收購了固態(tài)電池公司SaKti3和固態(tài)電池創(chuàng)業(yè)公司Seeo。據(jù)了解，2016年八月戴森出資14億美元，興建一座電池廠，用于大量生產固態(tài)電池。博世也不甘落后，在收購Seeo后又與GSYUASA電池公司和三菱重工共同建立了新廠，主攻固態(tài)陽極鋰離子電池。

此外有海外媒體報道稱，寶馬近日正在研發(fā)一款鋰離子電池，這款電池將用固態(tài)電解質代替現(xiàn)有的電解液，新電池計劃2026年量產。

不僅僅國外公司布局，國內鋰電公司也在爭搶“蛋糕”。

CATL在硫化物固態(tài)電池方面比較成熟，目前正加速開發(fā)EV用的硫化物全固態(tài)鋰金屬電池研發(fā)的步伐。

據(jù)媒體報道，環(huán)宇賽爾新能源、河南鋰動電源等公司也紛紛布局固態(tài)電池。

隨著科研機構的深入研究與公司的不斷布局，市場對固態(tài)電池的期待越來越大，然而距離固態(tài)電池商業(yè)化還有較長一段距離。

豐田曾經(jīng)表示，希望能在2020年其新能源車上應用固態(tài)電池技術。從理論提出的時間以及該技術發(fā)展進程來看，固態(tài)電池并不是一個新的概念，但研發(fā)進展并沒有想象的那么快速。正如液態(tài)鋰離子電池，在上世紀70年代，相關的理念和實驗認證就在齊頭并進，但真正大規(guī)模的使用，已經(jīng)是20世紀末了。

不僅僅是時間問題，成本高一直都是固態(tài)電池發(fā)展的“攔路虎”。目前，固態(tài)電池面對著以下技術難題：固態(tài)電解質與正負極之間界面阻抗過高、固態(tài)電解質電導率偏低、材料成本制備成本昂貴等。據(jù)公司和研究機構表示，多項技術正逐步推進，相繼提出相應的解決方法，但是固態(tài)電池的前進之路并不是那么順暢。

一句話，固態(tài)電池的發(fā)展還處于早期階段，目前所有的數(shù)據(jù)和特性都是實驗室的，距離商業(yè)化還有很長的一段路要走，“道阻且長”！