中國汽車新聞網1月7日訊 每年的夏天和冬天，都是新能源汽車的兩個高熱度話題時間段，夏季怕火、冬季怕冷。 而進入冬天，又是新能源汽車的又一"大劫"，動力電池由于在低溫環境下化學活性變低，續航出現大幅衰減，這是一種普遍的現象。

那么下一代電池能否解決這些問題？或許要靠固態電池。最近固態電池成為了風口，豐田已經宣布，在2021年將推出使用固態電池的新型電動汽車原型車。

而大眾和比爾蓋茨投資研發固態電池的QuantumScape，更是在資本的助推下，獲得了2020年高達753.03%的驚人漲幅，這也讓最近成為行業新寵的固態電池成為焦點。

下一代電池的優勢

電池的發展經歷了從早期的鉛酸電池，到后來的鎳鎘、鎳氫電池，再到現在已商用化的鋰離子電池和用于電網儲能的鈉-硫電池等。自1991年索尼公司推出第一款商用鋰離子電池以來，鋰電池在全球范圍內迅速普及，成為許多便攜式電子產品的首選的電源類型。

近年來，伴隨著電動汽車的興起，以及可再生能源發電對大規模儲能裝置的迫切需求，鋰電池的研究再度升溫，開發安全、大容量、大功率和長壽命的鋰電池成為焦點。

電動車要實現對燃油車的取代，不過目前制約電動車取代燃油車的是里程焦慮，而這個問題，歸根結底出在電池上。那么動力電池技術需要做到多大的改進，才能真正踏上替代燃油車的門檻呢？

目前市場公認的答案是，現有電動車的電池系統能量密度翻一倍半，從普遍的160wh/kg，到400wh/kg，才是電動車徹底取代燃油車的開始。

當下主流的電池，無論是磷酸鐵鋰電池，還是三元鋰離子電池，都是液態電解液的鋰離子電池，理論的最高能量密度就是350wh/kg，如果再加上各種電池管理系統，能夠做到全系統300wh/kg，基本上就是極限。

而固態電池則能夠突破這個極限。固態電池是指采用固態電解質的鋰離子電池。相較于傳統鋰離子電池，固態鋰電池安全性高，無自燃、爆炸風險。氧化物和硫化物電解質的固態電池能量密度高于采用相同正負極材料的傳統鋰電池。

簡而言之，固態電池比目前廣泛使用的傳統鋰離子電池更緊湊，充電速度更快，更安全，擁有更高的能量密度。它們使用的是固體電解質，而不是鋰離子單元中的液體或凝膠聚合物電解質。這意味著它們只需要更少的物理空間來產生相同的能量，并且在損壞時更不容易起火。

不過接下來需要解決的問題還很多，包括固態電池的成本偏高，制備工藝復雜且不成熟，不容易實現大規模商業化，另一方面，固態電池的倍率性能整體偏低，內阻較大，能夠實現快速放電，但是近期內依舊無法滿足快充要求，所以在實用化上有一定限制。

商業化還要等幾年？

在過去的10年里，電芯的能量密度基本提高了兩倍。這也說明了，在強大的需求推動下，產業界的進步有多快。

固態電池是最有希望實現量產的下一代電池技術，這也已成為了產業界與科學界的共識，無疑也是全球眾多科研機構、車企、電池廠商以及國家關注和搶奪的高地。目前全球范圍內約有50多家企業、初創公司、科研院所致力于固態電池技術研究。

車企方面，豐田和大眾目前是在固態電池布局比較靠前的車企，豐田表示，要在2025年到來之前正式推出市場。而大眾也選取了一個大概相同的時間，預計固態電池產品投入整車之中，最早也要到2025年。

此外，電池企業也在持續研發當中，日本松下，韓國三大電池廠LG化學、三星SDI和SK聯手開發核心電池；德國計劃撥發10億歐元用于支持德國的固態電池研究；中國寧德時代、比亞迪、蔚來、輝能、清陶、衛藍、贛鋒等大批科技公司及新材料公司也都在進行固態電池的研發。

而這些企業也都無疑例外的獲得了資本的助推，在股市上的股價突飛猛進，這也將刺激固態電池研發的提速。

可以預料的是，在未來幾年里，將會有試作品陸續上車，盡管真正的全固態電池可能還要五年十年，但已經離我們正在越來越近，而等到真正量產應用的那天，也必然會先期新能源汽車的一場新革命。