不仅是太蓝这种新兴电池公司，像广汽昊铂、日产都纷纷推出了自己的固态电池产品，更是直接定下了量产时间，咋感觉这事好像马上就要成了。

　　上面的这几位，都非常默契地没有细说自己的技术细节。像智己发布会，有关电池技术的讨论只有寥寥三张 PPT ，固态电池到底进展如何，这群声称造出来的人恐怕也都是揣着明白装糊涂。。。

　　所以为了搞明白固态电池到底是个什么东西，我们找到了一些电池领域的专家以及投资机构，准备把固态电池扒个一干二净。

　　首先，想要搞懂现在固态电池到底发展到什么程度，我们得先了解下什么是固态电池？

　　正极就是咱们常说的三元锂、磷酸铁锂这类锂材料，里面充满着锂原子，而负极一般是层状结构的石墨，用来接收锂原子。

　　中间的电解液则是用来连接正负极的，而隔膜的作用是隔开它们两个，防止发生短路，并且只有锂离子能通过隔膜。

　　当电池充电的时候呢，正极的锂原子会发生氧化还原反应，分成锂离子和电子，锂离子游过电解液，顺利通过隔膜到达负极。而电子会被隔膜拦住，只能从外部电路到达负极，两者到负极重新结合成锂原子，这就是充电。

　　咱们应该都看过电池的针刺试验，模拟电池被外力刺穿，造成内部短路。而电解液作为一种有机溶剂，燃点低，易挥发，配上活跃的三元锂材料，那是一戳就爆。

　　在电池充电的时候，部分锂离子会被还原成金属锂，也就是常说的锂枝晶。随着充放次数的增加，越来越多的锂离子被还原，锂枝晶会变得越来越长，直到刺穿隔膜，引发短路。

　　而且，锂枝晶目前还没有有效的手段阻止，这是电池本身存在的问题，只能用点纳米技术之类的尽量延缓枝晶生长。

　　现在新能源越来越卷，消费者基本都是既要又要还要，又要长续航，电池还不能太重影响驾驶。这么一来，电池只剩提高能量密度这一条路可走了。

　　以三元锂电池为例，目前最常用的正极材料为镍钴锰（ NCM ）。这里有一份正极材料的能量密度对比表，我们可以看到，镍的成分越高，比容量和能量密度就越大。

　　镍这个玩意就是给锂离子加“攻速”的，当镍含量过高（0.8 ），就会导致电池热稳定性变差。

　　遇到高温、碰撞等情况，会更容易发热释出氧气，二次破坏正极结构。而在液态电池的环境下，隔膜受热收缩，导致正负极化学物质接触后发生短路，最后就炸了。

　　我们前面提到负极材料一般是石墨，在充电的时候，锂离子从正极过来，石墨可以通过自身特有的插层反应，让锂离子排队嵌入到这些六边形的中间。这样石墨整体的膨胀幅度小，离子进进出出石墨也不会有大的形变，电池循环寿命得以提高。

　　所以，工程师们盯上了元素周期表里和石墨同族的硅，硅的理论比容量为 4200mAh/g ，是石墨的 10倍以上。

　　而且硅的结构和要离子排队入座的石墨不同，在硅里面，锂离子可以从四面八方“插队”，这意味着，拿硅基材料当负极，充电速度可以变得更快。

　　硅在作为负极材料的时候，会与锂发生强烈的反应（相变），体积膨胀率可达300%。这么离谱的膨胀会撑爆负极表面的 SEI 膜。

　　不过，这层钝化层的形成需要消耗锂离子，而硅负极这么不断地把它撑爆，然后又修复，撑爆，又修复。来回倒腾后，会导致锂离子变少，电池电量就衰减了。

　　而且，戳着戳着，锂离子在负极堆积，会加速锂枝晶的生成，到时候锂枝晶刺穿隔膜导致短路，又要炸了。

　　但固态电解质就不同的了。像比较成熟的氧化物固态电解质，本身材质就像陶瓷一样，不可燃、耐高温、防腐蚀、不挥发，能从根本上把这些问题全都解决掉。

　　面对最危险的锂枝晶，固态电解质不易反应的特性也能抑制锂枝晶的生成。即使生成了，坚硬的固态电解质也是挡在锂枝晶面前最坚硬的壁垒。

　　解决掉安全问题之后，正负极就可以敞开了用更猛的耐高压材料，什么 900Wh/kg 能量密度的富锂正极；超危险，但理论上达到 2567Wh/kg 的锂硫正极。。。都可以通通往上搞。

　　加上固态电解质的体积更小，电池就能更轻薄，电池包内液冷等设计也可以缩减了，空间利用率进一步提升。

　　所以，固态电池基本上就是目前电池发展的最优解，各大厂商，像宁德、 byd 、上汽、广汽、蔚来等等，都在紧锣密鼓的研发。

　　首先，固态电解质硬是硬了，但硬了也有坏处，这样固态电解质的阻抗先天就高。原来锂离子那都是在液体中游动的，现在成固体了，想想都觉得难。

　　这是由固体的性质决定的，没办法彻底解决，只能想办法优化，比如加点纳米材料在电解质内部，增加材料内部通道的有序性，从而提高通过性。

　　而且，固态电池在微观上还存在固-固界面问题。就是正、负极和电解质的连接从液体的浸润变成了硬连接，而固体无论表面做的多光滑，放大一看，总会留有缝隙，这样锂离子的通过性就会变差。

　　不仅如此，电池在工作的过程中，离子嵌入析出会导致正负极发生微小的形变，放以前液态电池软包裹的环境可能没啥，但是换成固态之后，每一处都是硬连接，挤着挤着就容易把结构挤坏，电池的循环寿命就减少了。

　　其中，聚合物电池虽然最早开始研发，但是室温下能量密度实在太低了，得加热到 50度- 80度才能用，使用场景非常有限。

　　氧化物的研究则较为成熟，有着不错的能量密度，稳定性也好，但前面也说过了，本身的性质比较像陶瓷，固-固界面问题突出，充放电表现不佳。

　　而且，氧化物制备过程需要用到900度以上的超快高温烧结工艺，对工厂的加工技术提出挑战的同时，过高的能耗也增加了产线的成本。况且烧制出来的氧化物还容易颗粒大小不一，还需要研发新的活性材料去填充孔位，成本 upup 。

　　至于硫化物，质地较软，电导率那叫一个离谱，甚至比液态电解质还高。能量密度也是，平常说能量密度比液态高一倍（ 500Wh/kg ）的那个就是它，但是，它有一个很致命的缺点不稳定。

　　在外面，又对空气和水分极度敏感，一丢丢水和空气就能释放出毒气。导致硫化物路线的全套工艺都要在干燥房中进行，要求低于-60℃，即五立方米内只能有一滴水。

　　这么危险，导致每一个生产步骤、主机厂的 BMS 、电池的 CTC ，全链条都得重新匹配，成本爆炸。

　　几条路线看下来，各有优劣，目前也并没有哪一条真正实现了量产，很难说哪一条是正确的。像别的道路也还有像卤化物之类的，各大科研机构、电池厂商都在积极的寻找可以量产的方案。

　　说到这，咱们基本上把固态电池盘完了，要想实现全固态电池真的还远着呢。中科院院士欧阳明高曾经表示，到了 2030年左右，全固态电池才有望实现产业化。

　　这在一定程度上可以解决固态电解质的界面问题，算是固态和液态之间的一个过渡产品。他们也预计在今后的两三年内逐步减少润湿剂的比例，逐渐过渡到真正意义上的固态电池。

　　其实就像蔚来斌哥自己说的，蔚来的150度半固态电池象征意义大于实际意义。半固态电池的出现更多的是在展现电池技术的发展进度，行业也基本确定了“液态-半固态-固态”的路线，总归是一件好事。

　　通过第三代的 CTP 封装方式，取消模组形态设计，优化冷却结构充分利用电池包内的空间，尽可能多的往里塞电池，利用率达到了 72%。

　　而最快在今年 8 月上市的比亚迪第二代刀片电池，也是殊途同归。根据国家专利局公开的文件（CN117748057A），比亚迪将横置的刀片电池改成纵置，通过新型集成度更高的电芯连接件，将刀片电池排得密密麻麻，应该也能增加不少能量密度。

　　更多像中镍单晶、富锂锰基等用上新正极材料的电池也都在持续研发中，液态电池的潜力还没被挖尽呢。

　　如果液态电池可以做到像半固态那样上千公里续航，还比半固态更安全，成本更低，那半固态可就没车企们吹的这么香了。