充电快/续航长/更安全，固态电池能否颠覆行业？

在1月9日的NIO Day上，随着蔚来ET7的发布，固态电池这个名词又出现在人们眼前。这款150kWh的固态电池包的能量密度达到了360Wh/kg，相比现有电池提升了一倍。得益于超高的能量密度，蔚来ET7的续航里程能达到1000km。看到这里大家难免会产生疑问，固态电池这么好，为什么现在没有车企使用呢？本期车事新知就来聊聊固态电池。

目前不论是三元锂电池还是磷酸铁锂电池，它们都是液态电解质锂电池，液态电解质有许多好处，它的导电效果好；同时与正负电极的界面接触好，有效减少充电时的发热量。不过随着对续航里程的要求越来越高，液态电解质的弊端也暴露出来。液态电解质电池的能量密度小，目前能达到170-180Wh/kg就已经算非常优秀了。

同时，它的稳定性较差，低温或是高温下都会分解，电池会逐渐衰减，影响续航里程。此外，液态电解质电池的安全性也不高，随着充放电次数增加，一旦锂枝晶穿透隔膜，很容易燃烧或者爆炸。所以对于消费者来说传统的锂电池已经接近极限的续航表现，难以满足我们的需求；而且还会面临补电慢、低温电量衰减、安全性不高等问题，严重影响了我们用车体验。

液态电解质锂电池的弱点制约了它成为未来电动汽车的能量来源，而固态锂电池则被大家认为是未来电池的发展方向。固态锂电池与液态锂电池的最大不同在于它使用了固态电解质。固态电池能量密度更高（最高能量密度在400-900Wh/Kg之间），结构更坚固，同等体积下使用固态锂电池，续航里程会增加至少一倍以上。

另外，固态电池最突出的优点是安全性更高，固态电解质不可燃、无腐蚀、不挥发、不漏液，即使在高温情况下，也无自燃爆炸风险。更重要的是，固态电解质保证了电池的内阻，电池使用寿命更长，长时间使用也无续航里程衰减现象，有效减少续航焦虑。

但是，既然固态电池优势这么明显，为什么现在没有车企投入使用呢？首先一点是现阶段固态锂电池还没有完备的产业链，生产和制造电池的工艺较为复杂，技术上也不够成熟，所以目前的制造成本相比于传统电池要高很多。

其次，目前常见的固态电解质分为聚合物、氧化物、硫化物这三种类型。这三种材料的缺点都是锂离子的导电性较差，只有液态电解质的1/10甚至1/100，这会使快充难以实现。而其中导电性较高的硫化物材料，还会面临稳定性较差，遇水会产生剧毒的硫化氢，生产难度和制造成本大幅增大；氧化物的界面接触较差，不易形成连续面，易断裂造成短路。可以看到固态电解质还有很多棘手的问题仍待解决。

蔚来此次发布的150kWh固态电池包采用了三项工艺：“原位固化固液电解质”、“无机预锂化硅碳负极”、“纳米级包覆超高镍正极”，可以看到此次量产的“固态电池”其实属于半固态电池，所以内部仍然需要使用到电解液与隔膜。而且这款电池在2022年四季度才能量产，可见实现量产还有很多问题和难点需要突破。

相信随着科技的发展，固态电池的技术难点不断被攻克，2025年之后将有更多搭载半固态电池的车型实现大规模量产，而半固态电池也会逐步向纯固态电池转变。到那时电动车的安全系数将更高、续航里程会更长同时里程焦虑也不复存在，固态电池的到来将会给我们带来全新的使用体验。