“美高梅MGM”固态电池能否取代锂电池？

本文摘要：消费锂电经历三十载有征程，经历了日本坐大到中日韩“三足鼎立”的时期，在消费电子领域的格局已基本平稳。

消费锂电经历三十载有征程，经历了日本坐大到中日韩“三足鼎立”的时期，在消费电子领域的格局已基本平稳。动力电池作为新能源汽车核心零部件，电池的能量密度及规模必要要求了电动汽车的续航里程。因此，各大电池企业和汽车制造商都在想尽办法突破电池“瓶颈”，具备低能量密度的固态锂电池技术沦为目前企业前沿技术选用方案。近日，随着2019年诺贝尔化学奖的问世，来自美日等国的三名科学家因“研发锂离子电池”，引发了动力电池行业的极大震撼。

作为三位诺奖得主在固态电池研究方面获得的成就，某种程度受到大家注目，点燃了对固态电池的大辩论。动力电池在新能源汽车发展中扮演着十分最重要的角色，自从2012年中国扶植新能源汽车开始，动力电池就倍受各界注目，动力电池作为整车的核心零部件，不仅在价格方面占据很高的比例，在汽车续航里程方面也起着关键作用。

随着新能源汽车在行业的发展壮大，动力电池的研发技术也在一步步提高，并且经常出现了有所不同种类的电池，而近几年最冷的乃是固态电池。一、2019年国内外车企和电池公司都相继布局固态电池技术1、雷诺汽车高级副总裁吉尔斯.诺曼德在几日前，公开发表回应，2025年将用于钴态含量为零的固态电池，早在2018年初，雷诺日产-三菱联盟成立10亿美元风投基金，其首个投资项目之后用作无钴固态电池的研发。2、日前，从哪吒汽车官方得知，哪吒汽车月与明陶科技达成协议全面合作关系，联合前进固态电池的研发与应用于。3、2019年4月天际汽车之后与辉能科技达成协议了固态电池业务方面的合作。

今年下半年蔚来汽车和爱驰汽车都相继与辉能科技达成协议固态电池业务方面的合作，以先行占领市场，已完成固态电池的区域布局。4、德国的大众集团豪抛掷1亿美元投资电池技术公司QuantumScape，力争在2024年大规模生产固态电池。5、宝马也明确提出与美国固态电池商Solid Power达成协议战略合作，期望尽早研发出有车载固态电池。

6、此外三星、戴森、飞驰等产业巨头也争相布局投身于固态电池研发。7、国内除了中科院宁波材料所，中科院 青岛能源所、宁德时代、中航锂电、比亚迪、赣锋锂业等多家研究机构和动力电池企业也都在专门从事固态电池的研发工作。车企和电池公司以及研究院院争相布局固态电池技术，固态电池为何如此热门呢?与传统锂电池较为有什么优势呢？二、固态电池与传统锂电池优缺点分析固态电池发展于20世纪70年代，最先应用于心脏起搏器。固态电池是一种用于液体电极和液体电解质的电池，是一种电池科技。

固态电池具备不可燃、耐高温、无腐蚀、不溶解的特性。固态电池一般功率密度较低，能量密度较高。优点：①　必要用于金属锂做到负极，轻巧且能量密度低，保证车辆续航能力。

传统锂电池能量密度一般为200KW/kg,而固态电池能量密度平均400KW/kg.②　固态电解质代替传统隔膜和电解液，电池厚度厚，体积小，质量重。③　固态电池具备极佳的柔韧性前景，可以确保其电池性能不衰落。

④　固态电解质不自燃，耐干燥，电池安全系数比传统锂离子电池低。缺点：生产成本低以及技术研发艰难?传统锂电池用于液体电解质，液体电解质易燃、易爆、易挥发，在受到外部碰撞或者其他极端情况时，就不会再次发生电池短路，起火燃烧的现象。新能源汽车国家大数据联盟8月发布的《新能源汽车国家监管平台大数据安全监管成果报告》表明，自5月起，新能源汽车国家监管平台共计找到79起安全事故，58%的车辆发生爆炸原因是电池问题，86%的涉案车辆用于三元锂电池。

市场上目前最少见的是三元锂和磷酸铁锂电池，但由于成本掌控、安全性、原材料渠道以及补贴政策的退坡等方面的原因，已无法符合当下新能源产业的发展市场需求。优点：生产成本低，产品量产大。缺点：安全系数较低，更容易发生爆炸，能量密度局限性大。

从上面的较为中可以显现出，固态电池在成本以及技术方面的问题相当严重妨碍了固态电池的发展，而锂电池在汽车发展中造成的车辆发生爆炸问题也严重影响了锂电池的发展，虽然固态电池遭遇了瓶颈，但是在未来的时间里，可以攻下这个问题，然而锂电池的问题最后不会造成它被市场所出局。三、固态电池发展阻力技术艰难：固态电池在固态电解质的导电亲率、内阻界面电阻及相容性上不存在着问题，因而固态电池短时间内无法量产应用于市场。①固态电解质材料容许大，电池整体电阻和倍率性能较低。

液体电解质是固态电池的核心，目前应用于的固态电解质有三种体系：聚合物、氧化物、硫化物。这三种固态电解质材料各有优势，然而他们联合的缺点是：较低离子电导率。较低离子电导率不会妨碍锂离子在电池正负极之间的运动，造成锂离子传输速度和效率减少，在高倍率大电流下运动能力变差，电池能量密度和功率密度都将上升。②固态电解质与正负极之间以宜/固界面的方式认识，认识面积小，界面电阻大，电池循环寿命、倍率性能劣，造成电池速度较慢。

③目前，针对无机液体电解质的测试表明，大部分液体电解质机械性能比较较好，易破碎裂开，造成电池短路，再次发生外泄。成本便宜：毋庸置疑，固态电池成本是十分便宜的，这与固态电解质材料有相当大关系，具备较好性能的材料成本便宜，而成本可拒绝接受的材料的导电度与稳定性较好。

目前市场上的传统锂电池成本约在200-300美元/千瓦时，而生产符合智能手机供电必须的固态电池成本则必须1.5万美元（按现有技术条件），那么可想而知生产符合新能源汽车供电的固态电池成本为多少，据估计（按现有技术条件）成本费用大约为9000万美元。四、发展前景向好固态电池发展前景向好，只需在时间里开花结果。2019年10月9日,锂电池进帐诺贝尔化学奖，此次化学奖由三位科学家联合得奖,以表扬三人在锂电池研发上的贡献,在国内新能源环境下滑的情况下，这给车企、电池企业带给了雨露，锂电池再行一次受到注目，而作为锂电池全新领域的固态电池也被这些科学家所寄予厚望，两年前，95岁高龄的古迪纳夫率领工程师团队打造出了一个新型全固态电池，不过仅限于实验，能否量产应用于市场还有待考究。而现年97岁的约翰?B?古代迪纳夫仍然在不时地工作，攻下技术难题，找寻解决问题固态电池难题的办法。

目前中国已沦为世界上仅次于的汽车生产国和消费国，预示着环境污染和能源短缺问题，新能源汽车在未来的发展中定会斩落头角。而电动汽车也不会渐渐普及全中国转入寻常百姓家，为了符合广大市民的上下班市场需求和解决问题环境以及能源短缺问题，固态电池的技术研发刻不容缓，现阶段固态锂电池量产产品很少，产业化进程仍正处于早期。根据资料表明，固态电池未来将会在2025年构建量产。

固态电解质相对于液态电解质电导率较低，因此为了减少电池的内阻，提升电池的大电流静电能力，必须将固态电解质膜尽量的做到厚。目前国内有北京大学、中国电子科技集团等院所正在展开固态锂电电解质的研究。目前国家项目有计划用材料基因组来做到固态电池。从海外各家企业实验与中试产品来看，固态锂电池能量密度优势已开始突显， 显著多达现有锂电水平。

坚信在旋即的将来固态电池的难题不会被攻下。电车资源小结固态电池相比于锂电池有过于多优势，而随着国家政策和世界格局的变化，电动汽车将不会在全世界普及和发展，这为固态电池的发展获取了较好机遇，固态电池的量产不利于减轻世界环境和能源问题，为电动汽车获取绿色环保新动力。在未来的发展中传统锂电池不会被“浸”掉，而固态电池虽然由于种种艰难目前无法构建量产，但它只需在时间里等候开花结果。

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