固态电池具有能量密度高、安全性能好等优点

2018年底，一家成立于2010年的半固态锂电池研发企业美国24m公司宣布，已收到日本京瓷集团（KyoceraGroupofJapan）和全球贸易公司伊藤忠商事（Itochu）提供的2180万美元D轮融资。

这家公司是由台湾科学家蒋业明博士在中国创立的，他与美国锂-铁-磷酸盐电池的前行业领导者A123分离后成立的。该公司已宣布将于2019年开始建设一个小型工业工厂，并希望在2020年前交付第一批产品，以开发价格合理的电动汽车用高能量密度电池。

24M是新一轮全球动力电池行业竞争的缩影。在全球范围内，中国、日本、韩国、德国、法国、美国、英国、澳大利亚和其他国家的许多汽车和电池公司都在押注固态电池，以打造下一个超级明星公司。

那么，为什么固态电池如此受欢迎呢？

固态电池，即使是带有固体电极和固体电解质的电池，也是当今市场上最常见的锂离子电池，通常含有液态电解质。

与锂离子电池相比，固态电池具有能量密度高、安全性能好等优点。

中国科学院物理研究所研究员、固态离子学研究组组长黄学杰表示，固态锂电池以金属锂为负极，固体无机或高分子材料为电解质，其能量密度比锂电子电池高20%-30%。使用相同类型的阴极材料。

除了能量密度，安全性是固态电池的一大优势。中国科学院青岛生物能源与工艺研究所副研究员董善木说，液态锂电池中使用的液态有机电解质是易燃易爆的，用固体电解质代替液态电解质是提高锂电池安全性的最有效途径之一。

清华大学材料学院副教授李亮亮表示，固体电解质不易燃，不会产生液体电解质。因此，它不具有腐蚀性。这是解决电池安全问题的有效方法，也符合未来电池发展的趋势。同时，固体电解质的高机械强度也能有效地抑制锂枝晶在电池循环过程中的穿透，使锂金属负极的应用成为可能。

根据固态电池中固体电解质的状态，固态电池可分为固态电池和半固态电池。前者是纯固态电池，但电池中有少量液态电解质。后者是半固体电解质和半液体电解质，如上述24M产品。

固态电池虽然具有高安全性、高能量密度、高循环时间和相对轻的特点，但存在一系列的问题，如界面阻抗高（电解质与材料之间的固体-固体界面，不利于锂离子的传输）、充电困难（高阻抗、低电导率）。导电性导致高内阻）和高成本有待解决。金邦资本合伙人王荣进对此进行了分析。

中国科学院青岛生物能源与工艺研究所研究员崔光磊认为，固态电池仍处于研发阶段。主要原因是固态电池具有容量衰减、内阻增大、内部短路、热失控、日历等故障行为，降低了电池的能量密度、功率密度、循环寿命、安全性和可靠性。

从实际出发，青岛新能源材料研究所所长何泓材认为，固态电池开发生产面临的挑战主要在于开发离子导电性高、阻抗高、固态接触界面稳定的固态电解质材料，以及固态电池专用设备的研制。只有找到解决这些挑战的方法，固态电池才能大规模生产。

许多初创企业可能只有一两个解决方案，但最终未能实现固态电池的产业化。

王荣进认为，固态电池应用的演进路径是：首先在消费电子领域普及，经过全面验证，再经过1-2年的车辆测试和验证，才能真正应用于汽车，这个过程至少需要5-7年。