商务部：外贸企业政策红包不会停
06-18
热点话题上的固态电池该泼一盆冷水了。
被视为下一代电池的“固态电池”。
近5-10年内可能无法量产和应用。
固态电池是使用固体电极和电解质的电池。
它们比锂离子电池具有更高的能量密度并且更安全。
因此，它更适合电动汽车，被视为电动汽车的“救世主”。
在新能源汽车逐渐升温的今天，固态电池也受到了资本的关注并获得了大量的投资。
即使在最前沿，固态电池的实际情况也可能没有那么乐观。
近日，韩国专注于新能源、电动汽车等领域的研究机构SNE发表文章，也给固态电池的量产泼了一盆冷水。
来源：SNE官网 SNE在今年的下一代电池研讨会（NGBS）上发起了关于全固态电池的讨论。
公司认为，基于目前情况，全固态电池产业化还存在不少问题，年前可能难以实现大规模量产。
SNE首先指出了固体电解质的技术问题。
如果从电解质的角度来分类，全固态电池大致可以分为三类：硫化物系、氧化物系和聚合物系。
然而，每种类型的电解质都有不同的技术问题。
硫化物基电解质具有良好的离子电导率，但化学稳定性较差。
在潮湿的环境中，它们容易与空气中的水和氧气发生反应，产生有毒气体硫化氢。
氧化物基电解液虽然在空气中稳定性较好，但对制造工艺要求较高，需要高温烧结陶瓷生产。
这种制造方法耗能、耗时，而且是超薄固体电解质片的形式。
，量产就更困难了。
聚合物基电解质比其他两种电解质材料更容易制造，但问题是这类电解质在室温下只能提供10-7S/cm的离子电导率，甚至远低于10-7S/cm。
7 S/cm 液体电解质。
常规离子电导率为3S/cm。
此外，聚合物电解质的耐高压性能也较差，只能适配磷酸铁锂正极，这限制了聚合物电解质电池的能量密度。
其次，SNE指出了全固态电池的另一大痛点——成本。
全固态电池的高成本主要受限于两点。
首先是原材料成本。
例如，硫化锂的价格约为碳酸锂的5-10倍。
二是全固态电池的生产环境和原材料。
纯度要求极高，导致生产设备投资较高。
因此，根据目前的情况，SNE预计全固态电池的成本至少是锂离子电池的两倍。
对于已经在寻求进一步降低成本的电动汽车来说，这似乎适得其反。
另外，前面提到的氧化物基和硫化物基电解质都是易碎的陶瓷材料，可能难以批量生产大尺寸的电解质膜。
因此，全固态电池初期量产可能只能小规模生产，只能用于部分应用。
适用于成本承受能力较高的地区。
显然，全固态电池的量产和应用距离我们还很遥远。
不过，不少车企和电池企业提出，固态电池在不久的将来就可以量产和应用。
事实上，这些企业所说的“固态电池”并不是指真正的全固态电池，而是一种过渡方案——半固态电池。
不过，SNE“毫不留情”地指出了半固态电池的问题。
半固态电池无法提高电池安全性，因为对于绝大多数半固态电池来说，固态电解质仅涂在电极或隔膜表面，但电池仍然依靠液态电解质进行锂离子交换，这意味着半固态电池还存在液体电解质引起的漏液、热失控等安全风险。
最终，我们需要思考一个问题，为什么我们需要全固态电池？总体来说，全固态电池更重要的意义在于可以带来更高的能量密度。
不过，SNE对此观点仍给出了不同的看法。
他认为，全固态电池想要提高能量密度，关键是用锂金属负极代替石墨负极，而不是电解液材料。
这样一来，固体电解质就有了一个缺点，因为固体电解质本身比液体电解质和隔膜厚几倍，这势必会对电池能量密度产生负面影响。
因此，能否采用锂金属负极，是决定电池能量密度的关键。
图片来源：SAMSUNG SDI电池负极材料的研究也是当前的重点之一，使用锂金属、硅等材料替代石墨负极的技术路线有多种。
以硅负极为例，使用这种负极的锂电池能量密度可以提高数倍，但也存在问题。
硅材料在反应时体积会剧烈膨胀和收缩，影响电池的安全性和使用寿命。
因此，在能量密度方面，可以说全固态电池面临着与以往锂电池同样的负极材料问题。
如果负极材料的问题能够得到解决，全固态电池就会失去优势。
那么全固态电池是否只有一个优点：安全？ SNE指出，随着技术的逐步进步，液体电解质也变得越来越安全。
同时，如果应用于未来的锂金属电池，液体电解质的使用也可以实现电池性能的全面提升。
更重要的是，如果锂金属电池使用液体电解质，可以基于现有的产业链进行开发，已经具备了量产的坚实基础。
SNE在文章最后总结道，与其过度炒作全固态电池，不如多关注即将到来的锂金属电池，它同样具有高能量密度的优势，推动全固态电池的发展。
电气化。
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