目前幾乎所有大型車企、領先的電池生產商都在持續推進固態電池的研發和產業化探索。部分企業研發的固態電池也表現出比鋰離子電池更明顯的優勢。但很多成果實際上仍停留在實驗室階段，實現產業化還為時尚早。固態動力電池在安全性、生產工藝以及與汽車配套后的一致性上都有更高的要求，這些都是企業必須攻克的難題。

作為被業界看好的下一代新型電池技術，固態電池近年來熱度不斷攀升，在業內形成了一股新的投資熱潮。

日前，固態鋰電池技術公司輝能科技（下稱“輝能科技”）對外宣布已完成近億美元D輪融資，投資方包括中銀投資和一汽產業基金，本輪融資將用于固態鋰電池的商業化落地和工廠建設。“我們今年預計完成1GWh車載固態電池產線的試車，2021年開始量產，將比同行早4—5年時間。”輝能科技表示。

深受企業追捧

記者了解到，輝能科技成立于2006年，在2013年實現了固態鋰電池的商業化量產，早期應用于消費電子領域，近年來應用于新能源汽車領域。今年3月，輝能科技對外發布了全新堆疊式固態鋰電池（SSB）。資料顯示，與平常使用的液體或凝膠聚合物不同，SSB電池采用的是氧化物陶瓷電解質，可延長電池壽命，縮短充電時間，而且更加安全，不會發生火災或爆炸。

“與目前使用的電動汽車鋰離子電池相比，SSB電池重量更輕、更節能、更安全，總能量密度提高了29%—56%。”輝能科技公布的數據顯示，目前，該企業的車載固態電池包能量密度已達190Wh/kg，預計在2022年可達270Wh/kg。

“我們研究固態氧化物路線已經超過13年，克服了材料瓶頸與量產工藝制備的挑戰，創造出固態鋰陶瓷電池芯、多軸雙極電池包等獨家專利技術，可同時解決電動車的安全問題和里程焦慮，而且使用壽命比傳統鋰電池長、可5C快充、耐高低溫。”輝能科技創始人楊思枏強調。

事實上，輝能科技并不是唯一一個推進固態電池的企業，目前幾乎所有大型車企、領先的電池生產商都在持續推進固態電池的研發和產業化探索，其中包括寶馬、奔馳、松下和三星等跨國企業，以及國內的寧德年代、比亞迪、國軒高科、江蘇清陶等企業。

“沒有一個廠商是完全不關注固態電池的。對于下一代新技術方向，每個有實力的廠商都會關注、研究，以保持競爭力。”中國化學與物理電池行業協會秘書長劉彥龍坦言。

技術和成本等難題待攻克

雖然從技術和性能方面來看，固態電池都極有可能成為三元電池之后電動汽車的主流選擇，但從目前進展來看，由于其產業化條件仍未成熟，發展仍然面臨著很多困難。

“在固態電池的開發上，我們應該考慮四個因素——電解質與電極之間的穩定化學界面、用于表征的有效工具、可持續的制造過程，以及可回收性設計。”作為從事固態電池研究的機構之一，加利福尼亞大學圣地亞哥分校近日發布了一篇論文，重點探討了固態電池技術發展面臨的四大挑戰。

“需要注意的是，我們應該考慮如何同時應對這些挑戰，因為它們都是相互關聯的。如果我們要確保全固態電池的技術是可靠的，那就必須找到同時解決這些挑戰的方案。”加州大學圣地亞哥分校雅各布斯工程學院的納米工程學教授Shirley Meng指出。

除了技術難關需要攻克，業內還普遍認為，由于固態電池成本過高，如果想要實現批量化生產，與鋰離子電池同臺競爭，恐怕尚需不少時日。

“比如固態電解質能否實現快充這個問題，我認為如果用雙核心技術，輝能科技的固態電池在能量密度上基本是等同于采用了相同的活性材料，即能夠達到快充狀況。”楊思枏舉了個例子來描述固態電池的高成本問題。“唯一的問題就只有固態電解質本身的價格了。”

多項進展尚停留在實驗室階段

記者注意到，為能夠在下一代電池技術更迭時搶占先機，目前已有很多動力電池企業在積極研發與固態電池相關的技術，同時也獲得了一定的突破。然而在產業化的問題上，業內普遍認為還是為時尚早。

“固態電池要想產業化還很難。”劉彥龍表示，目前很多企業的固態電池試驗樣本是做出來了，但大部分還處于實驗階段，能否達到車規級應用還有待考證。

比如三星日前發布了關于固態電池研究的最新進展，在困擾全固態電池量產的鋰枝晶與充放電效率問題上提出了解決方案。資料顯示，使用該技術的電池在體積上會比相同容量傳統鋰離子電池縮小50%，單次充電可達800公里續航，循環次數高達1000次。但記者注意到，這項技術目前僅在實驗室中得到驗證，短期內還無法投放市場。

同樣表示無法量產的還有其他企業。輝能科技日前坦言，新研發出來的SSB電池，目前還難以實現大規模量產和應用。而寧德時代的一位電池開發負責人此前更是直言：“寧德時代的全固態電池還在開發中，也制作了樣品，但要實現商品化，恐怕要到2030年以后。”

“固態動力電池在安全性、生產工藝以及與汽車配套后的一致性上都有更高的要求，這些都是目前企業想要發展固態電池必須攻克的難題。”有業內人士強調，只有把以上的問題都解決了，固態電池才能更好地邁入產業化。