作家丨王萌

监制丨陈嘉就

比年来，新动力电车行业茁壮发展，不管是智驾、车机互联、电机等方面皆出现了长足的进步，但这座“大厦”上空持久有一派“乌云”，那即是电板。

2024年4月25日，北京国外汽车展览会首日，宁德时期发布了人人首款兼顾1000km续航和4C超充特质的磷酸铁锂电板新品——神行PLUS。这款堪称充电10分钟即可补能600km续航，齐备“1秒1公里”的超等补能电板，为咱们展示了其在电板本领范围的最新配置，也再次燃烧了公众对于固态电板这一创新性本领的温雅。

由于电解质材料大部分弗成燃，固态电板不错说是从压根上惩处了传统液态电板中电解液易燃的问题，在热踏实性和电化学踏实性方面也比液态电板更高，再加之更高的能量密度意味着更小的体积，这让“寸土寸金”的车内空间有了更多推广的空间，也使其成为了好多东谈主眼中绝对惩处新动力车电板问题的“最优解”。

液态锂离子电板与固态电板性能对比，图来自《全固态锂电板本领的连系近况与预测》

然则，尽管固态电板以其畸形的安全性能、高能量密度和长命命等上风，被誉为新动力汽车的“终极惩处决策”，它的生意化之路却似乎老是“只闻楼梯响，不见东谈主下来”。为什么固态电板有这样多优点，却仍然难以真确普及商用？让咱们先从一切的初始聊起……

为什么固态电板是势必的势在必行？

家喻户晓，液态电板的安全性问题一直被好多东谈主诟病。在电板充放电流程，尤其是高电流密度下，锂离子从正极迁移到负极的流程中，可能会在负极名义出现不均匀千里积，进而变成锂枝晶（Li dendrites），这可能会穿刺电板里面用于遮掩正负极的隔阂，导致正负极之间发生非预期的电气集结，也即是短路。

锂枝晶滋长点破隔阂激发电板生气，图来自YND科研画图

短路会导致大电通顺过电板，进而产生大皆热量，使其里面温度赶紧升高，也即是“热失控”景观。而这是一种四百四病，不仅会裁减电板性能，还有可能会导致电板里面化学物资领悟，放出更多的热量良善体，增多电板里面压力，进而导致电板离散或放手，这亦然好多电动车出现自燃的一个紧迫原因。

这是液态电板由自己特质而产生的问题，亦然制约液态电板快充本领发展的紧迫原因。从运作旨趣来看，液态电板中锂离子是运送传导，而固态电板中锂离子是跨越传导，速率更快，充放电速率更高，在化学性质上却比液态电板愈加踏实，具有弗成燃、耐高温、无腐蚀、不蒸发等特质。

液态锂离子电板受热易失控

而且由于固态电板无需电解液和隔阂把液体包裹起来着重走电，而是不错叠起来串联，这样就有可能进一步缩减电板包分量和体积，提高续航才调。固态电板还不错通过简化封装、冷却系统，进一步缩减电板分量，体积能量密度比拟石墨负极的液态锂电板大幅普及，有望进一步惩处新动力汽车里程暴躁这个一直以来难以惩处的问题。

要是说到一直以来未能惩处的问题，只怕好多东谈主皆会率先念念到电车冬天续航里程下落的问题，这主要由于液态电板一般职责踏着实-10℃到45℃，而这就意味着在中国朔方好多省份，液态电板在冬季使用皆会不同程度受到影响；与之相对的是，固态电解质的职责温度一般在-30℃到100℃，除了极寒地区一般续航不会有太多缩减，也不需要太复杂的热照应系统。

对电动车低温续航的温雅成为好多毁坏者和测试者重心温雅的对象

东谈主们对“里程暴躁”不仅包含了对续航的担忧，也有对电板使用寿命的忧虑。在现在的液态电板中，三元电板寿命平均为500-1000次轮回，磷酸铁锂寿命可达2000次，而全固态电板在寿命方面比拟液态电板则是上了一个量级，薄膜全固态改日可达45000次轮回，施行室阶段5C（“C”指电板充放电倍率，“5C”即电板在1/5小时内完成额定容量放电）寿命更是不错达到10000次，比拟液态电板透露出固态电板更高的性价比。

除了这些内在的原因之外，跟着人人对减少温室气体排放及空气浑浊的温雅握住增多，电动汽车的阛阓正在赶紧扩大，这无疑推进了对更高能量密度、更快充电速率和更长命命电板的需求，也为固态电板的欺诈提供了广袤的阛阓空间。

固态电板欺诈阛阓渗入率预测，图来自前瞻产业连系院

比年来，我国政府关系部门出台了一系列战术撑捏固态电板产业发展。2020年10月，国务院发布的《新动力汽车产业发展盘算（2021—2035年）》，初次将固态电板列入行业重心发展对象并建议了加速研发和产业化进度。

2023年1月，工信部等六部门吞并发布的《对于推进动力电子产业发展的带领意见》，进一步建议加强固态电板圭臬体系连系，为固态电板行业的发展提供了明确、广袤的阛阓远景，为企业提供了邃密的出产计算环境。

固态电板行业战术，图片来自中商产业连系院

一切仅仅“看上去很好意思”？

那么既然固态电板有这样多优点，为安在阛阓中却不常见呢？事实上，固态电板固然被好多东谈主合计是“下一代”的本领，但发展于今却仍然莫得一条一以贯之的旅途。

刻下，固态电解质本清楚线有氧化物固态电解质、硫化物固态电解质、卤化物固态电解质、氢化物固态电解质、薄膜固态电解质、团聚物固态电解质等6种本清楚线，其中团聚物、氧化物、硫化物为三大主流固态电解质本清楚线。

固态电板分类，图来自知乎Terry Ye《固态锂电板本领发展近况》

这其中，团聚物电解质固态电板本领发展速率相对较快，本领也相对愈加老练，现在还是率先齐备了生意化欺诈的小规模量产。不外，该本领仍然受到较低电导率和有限性能上限的制约，无法大规模欺诈。

氧化物电解质固态电板领有更为全面的性能上风，发展速率较快。硫化物电解质固态电板因其较高的导电率和出色的性能发达，被合计最稳妥电动汽车，领有更广袤的生意化远景，但这两条本清楚径均濒临界面踏实性差的连系难堪。

咱们皆知谈，固态电板界面为固-固战役，这就使其电导率经常会受到电极与电解质界面处高战役电阻的阻止，电极和电解质物理战役很难作念到理念念的严丝合缝，使用中也会产欲望械应力，固然现在有一些举例溶胶凝胶、喷涂等本领不错作念到稍许改善，但绝对惩处现在来看仍需时日。

不外，固然几条道路各有上风和难堪，但仍然有好多厂商在这些旅途上握住发奋探索。在硫化物电解质固态电板欺诈方面，日本企业近期赢得了不少进展。举例丰田汽车在2023年7月，得胜开发了一种新式固态电板，据称该电板充电10分钟就能撑捏1200公里的续航才调。

还有日产汽车则在10月推出了搭载全固态电板的观念车型“日产Hyper Tourer”。好意思国的Solid Power公司在2023年第三季度向良马公司请托了首批A-1 EV电板，这记号着其固态电板居品郑重迈入汽车行业的考据测试阶段。

日产Hyper Tourer观念车

在团聚物电解质固态电板范围，相似有好多企业研发效果显赫。举例，好意思国Factorial Energy公司在2023年10月24日于马萨诸塞州梅休恩投资5000万好意思元，开导了年产能达200兆瓦时的固态电板出产线，这亦然好意思国最大的固态电板出产线。

该公司出产固态电板弃取的“Factorial电解质系统本领”，据称能显赫普及电板的续航里程，同期与现存的锂离子电板制造基础措施兼容，便于集成到现存出产线中，更有意于尽快参加固态电板生意化进度。

在氧化物电解质固态电板的研发上，日本旭硝子株式会社于2023年3月发布了人人首款主要零件一起由“结晶玻璃”制成的氧化物全固态钠离子二次电板。好意思国的Quantum Scape公司则晓谕其首款商用氧化物电解质固态电板居品QSE-5在完成1000屡次轮回测试后，容量保捏率越过95%。

天然，除了这些厂商之外，中国大陆的厂商在固态电板范围也参加了好多心血，况且赢得了不少配置。2024年4月，中国船舶集团旗下帆船公司得胜研制出首个轨谈交通工程车用类固态电板系统，紧随自后，太蓝新动力晓谕其“车规级全固态锂电板”赢得紧要纵情。

此外，上汽集团旗下智己汽车近期也晓谕人人初次量产上车“超快充固态电板”——第一代光年固态电板，激发了对于固态电板的盘考，固然本体上该电板仍然属于半固态电板范围，但在从液态电板走向全固态电板的发展中仍然具有进步意旨。

而针对越来越热的固态电板话题，宁德时期董事长曾毓群在近期暗示，对于固态电板现在还有好多基本的科常识题亟待惩处，如大多数固态电解质中的离子扩散速率与液态电解质存在数目级各别、固固界面难以持久保捏邃密战役等。

不外，针对本领层面的问题，宁德时期也给出了我方的清楚。宁德时期首席科学家吴凯合计，现在固态电板发展遭受的问题主要有两个方面：一是锂枝晶问题，为此宁德时期开发了界面增强本领，让锂枝晶相对比较均匀，阻止易变成枝晶，进而减少因此而产生的短路；二是固溶性的问题，因为皆是固态，颗粒材料划分，密度就变大，针对这一问题宁德时期也开发了双相导通采集本领，普及固态界面的踏实性。

此外，宁德时期方面还建议了凝合态电板的观念，这是一种介于液态和固态电板之间的本领。凝合态电板弃取半固态的胶质电解液，这种遐想既保捏了锂离子的传导功能，又通过裁减流动性来提高电板的安全性能，从而幸免了传统液态锂离子电板在过热时可能出现的热失控风险。

事实上，任何前沿本领的落地其实皆需要阅历三个阶段：本清楚线、居品道路和商品道路。领先，必须确保本领表面上的可行性和本体的本领纵情；其次，在居品制造阶段，要保证居品的安全性、可靠性、一致性和质地；终末，居品必须具备阛阓竞争力，即价钱合理，大致被阛阓接纳。

明显，现在固态电板在本领层面上仍需克服好多基本科常识题，距离真确的商品化尚有一段距离。不外不管若何，固态电板相较传统液态电板而言，大致灵验惩处电动汽车天然生气和低温掉电两大核肉痛点，单凭这个原因就满盈令厂商和毁坏者无穷憧憬了。

结语：在夷犹与变数中，走向光明图景

在对固态电板的深远研讨中，咱们不难发现，尽管这一本领领有创新性的后劲，其发展之路却并非一帆风顺。

从安全性能的普及到续航才调的增强，到环境适合性的改善，固态电板为新动力汽车的改日边幅了一幅光明的图景。然则，本领难堪、资本考量以及规模化出产的挑战，仍然是挡在固态电板普及谈路上的几座大山。

尽管如斯，人人范围内的科研机构、企业和政府部门正握住加大参加，发奋攻克这些难堪，固态电板的生意化之路固然充满挑战，但也孕育着无穷可能。让咱们共同期待，固态电板本领大致早日纵情镣铐，照亮新动力汽车产业的前行之路，成为推进新动力汽车行业发展的新引擎。