很多人买新能源车，都在等固态电池量产，但我觉得暂时别太乐观了

固态电池真的像传说中那样，续航破千公里、彻底告别自燃，等它上车再买新能源车才不吃亏吗？如果把行业这些年画过的饼、跳过的票和眼下真实的技术卡点摊开看，答案恐怕会让不少"等等党"心里一凉。
早在2024年，就有人张罗着要写固态电池这个选题，理由是2025年被外界称为"固态电池元年"，得提前部署好接广告。可等真到了2025年，所谓的"固态电池元年"又被顺延到了2026年、2027年。
如果往前翻翻合订本还会发现，2018年、2021年、2022年、2023年，年年都被冠上"固态电池元年"的名号。翻一翻汽车内容的评论区，也确实有一大群"等等党"表示，要等到固态电池上车才愿意买新能源车。


为了搞清楚这件事，我们找到了中国科学院物理所研究电池的博士生白瑞，看看固态电池究竟好在哪里，为什么永远是"明年一定"，"等等党"们又要等到哪个明年才能真正用上固态电池。
汽车界期盼固态电池已经很久了，这主要是因为固态电池画了一个真正的大饼——安全。很多人觉得电车不安全，是因为电池包易燃易爆炸，而这个锅主要要甩给锂电池里的电解液。
我们如今用的锂电池，正负极之间是一层隔膜，其中浸满了用于传导离子的电解液。充放电时，带正电的锂离子经过隔膜和电解液到达对面，带负电的电子则通过外部电路移动形成电流。


这里的电解液主要成分是有机碳酸酯类溶剂和锂盐。有机碳酸酯类溶剂易挥发、闪点低，一旦泄漏或者受热，就容易爆炸；六氟磷酸锂这类锂盐受热分解的同时会释放更多热量，加剧燃烧。
那么，如果能把电解液和隔膜打包扔掉，替换成某种作用相同但更稳定的固体，是不是就安全了？而且这样一来，固态电池的体积能量密度也能更高。
白瑞介绍，固态电解质直接替代了隔膜，可以做得更薄，厚度可控，因此整体体积可以做得更小。据说固态电池的体积能量密度能达到800到1000瓦时每升，相比目前使用液态电解液的三元锂电池和磷酸铁锂电池接近翻倍。


又安全又持久，这就是固态电池给各位画的饼。
但要把这块饼真正做出来，还剩下一个问题——到底要用什么固体来充当电解质？如果高中化学必修一没有还给老师，应该还能记得课本高屋建瓴地指出：电解质往往需要在溶液或者高温熔融状态下才能导电，而呈固态时，离子不能自由移动，所以无法导电。
要做固态电池，就等于要改写教科书。目前被寄予厚望"逆天改命"的材料有好几种：聚合物、氧化物、硫化物，以及一些非主流路线。


固态电池什么时候能上车，就看这些技术路线里谁能率先跑通。
首先，聚合物基本已经被淘汰。2011年，法国一家公司推出过一款搭载聚合物固态电池的电动汽车，电池小、续航少、充电慢，更奇葩的是每次开车前要先把电池预热到60到80度。
之所以这么拉胯，是因为聚合物在室温下的离子电导率非常低，只有电解液的千分之一甚至更低；加热到60度后，也只有液态电解质的十分之一。所以聚合物固态电池上车之后很快就下车了。


相比之下，氧化物和硫化物的电导率比聚合物高了几个数量级，是目前车企和电池厂的主流技术路线。其中氧化物已经上车，却只能以"半固态电池"的身份出现。
氧化物本身很稳定，生产使用都很安全，电导率虽然稍逊于电解液但基本够用，它最大的问题是解决不了界面阻抗。界面阻抗，指的是锂离子在通过电极和电解质接触面时所遇到的阻力。
现在的锂电池里，电极浸润在电解液中，接触面积很大，锂离子很容易移动；换成固态，就变成固体颗粒和固体颗粒之间的"点接触"，传输效率会被大大削弱。不管选哪种材料，界面阻抗都是固态电池目前最大的技术难题之一。


一些车企宣传的所谓半固态电池，就是在氧化物之外再加入一部分电解液来缓解界面阻抗，本质上是一种妥协方案。
可只要还带着电解液，锂电池易燃易爆的风险就没有真正消除，密闭空间里的热失控依然可能随时发生，热稳定性相较液态电池并没有进步太多；同时，能量密度又没能像全固态电池那样一步到位。想往前走，却没迈出多远，就是半固态目前尴尬的位置。
再看硫化物路线，它的电导率甚至可以和液态电解液掰手腕，被视为最有希望率先做成全固态的方案。丰田押注的正是这条路。


早在多年前，丰田就发布了基于锂离子导体开发的固态电池，宣布将在2015到2020年用上；到了2017年的东京国际车展上，丰田又宣称计划在2020年初推出一款由固态电池供电的原型车；结果到了2019年，这个"年初"又变成了"2020年东京奥运会期间"。
众所周知，2020年东京奥运会实际是在2021年办的，所以丰田的flag又延期到了2021年；到了2021年，又毫不意外地迅速跳票；再等到2023年，丰田又计划在2027年推出全固态电池的电动车，但很快，这个时间点又推迟到了2030年。
GT6都没有丰田跳票的次数多，GTA7跟全固态电池谁先上市，都不好说。除了这三种主流材料，目前还有一些新的热门方向，比如卤化物。青岛能源所正在开发的第二代半固态电池，就使用了氧化物加卤化物加聚合物的组合，把有机物和无机物复合在一起做固态电解质。总之，各种排列组合都是问题。


那么最后，到底在哪个"明年"才能等到固态电池呢？这个问题恐怕不是我们能回答的。
就在诸多玩家又又又又宣布要在2026年、2027年量产固态电池的时候，2024年9月，电池行业的头号玩家宁德时代的老板给出了相对谨慎的判断：至少宁德时代还拿不准固态电池是不是能在2027年量产，他们预计至少要在2030年之后，固态电池才能大规模应用，并实现和目前锂电池同样的价位水平。
白瑞的看法稍微乐观一点。他表示，如果真要说全固态上车的具体时间其实很不好说，因为到现在为止，他至少还没看到一篇对界面改进做得很好的文章报道出来。


也就是说，在不加外压、不加电解液的前提下电池就能表现良好的实验室产品都还没见到；如果连这个前提都没有，就去谈产业化，感觉有点荒谬。
当然他也补充，未来两年，如果真有一些课题组的同学、老师，包括企业的研发人员最终发现某种真正可行的方案，也不是没有可能。有句话说，在时间面前，所有的技术壁垒都是纸老虎。


回到最实际的购车问题上，情况其实更清楚。锂电池已经迭代了二十多年，能量密度每年都在提升一点，成本每年都在下降一些，厂家才敢给出八年甚至更长的电池质保；固态电池是全新的化学体系，它能不能扛得住五年、十年的日常使用还没人知道。
价格也是绕不过去的门槛。真要有一款搭载全固态电池的量产车摆在4S店里，售价大概率会比同级车型贵出十几二十万，普通家庭并不会真的为一块"更厉害的电池"多掏这个钱，产品也很难在短时间内跑量摊薄成本。
耐用性同样要靠时间打磨。低温下会不会掉电特别快，快充次数多了会不会加速衰减，冬天早高峰堵车时表现如何，这些问题都要靠足够多的车、足够长的里程一点点验证，实验室里的漂亮数据替代不了几十万台车跑上几年的真实反馈。


所以对眼下正需要换车、买车的人来说，一直"等下一代"未必是划算选择。
当下的锂电池，续航、安全和补能体验都已经比几年前好上一大截，主流车型的电池质保也在不断加码，日常通勤和长途出行都完全够用，把用车时间实打实攒在自己手里，比守着一个不断顺延的"元年"更实在。
至于产业界这边，也祝愿他们能顺利突破技术难题，让固态电池早日真正装上普通人的车。但各位"等等党"也要做好心理预期，所谓光明，可能就在两年、三年或者五年后。

⚠️内容来自互联网，如有侵权请点击反馈！侵权投诉