受各大廠家推崇的固態電池，真的能成為電動車行業爆發的希望？

日前，據有關訊息稱，豐田將在今年內推出一款固態電池，該電池可提供500公里續航。據豐田官方介紹，這款固態電池有望成為液態電解質鋰電池的可行替代品，該電池在10分鐘內便可從空電充至滿電，充電速度上接近於傳統燃油車加油，並且僅有極小的安全隱患。

在對新能源汽車的配套方面看，豐田雖然將在今年內公佈該固態電池，但搭載該固態電池的原型車需要到2022年才能推出，並且按豐田的計劃，其量產時間要在2025年左右。而在固態電池領域，豐田汽車具有全球公認的領先優勢，公開資料顯示，豐田目前已擁有固態電池相關專利1000多項。

其實與我們現在所使用的液態鋰電池相比，車企們早已涉足固態電池的開發，試圖從另一種特有形式來攻破目前液態鋰電池所面臨的難題，因此固態電池也被公認為下一代動力電池，並或將取代液態電解質的鋰離子電池。在目前，包括寧德時代、比亞迪、國軒高科等多個相關企業都聲稱在該領域有深度研究，乃至不少企業、高校已參與到固態電池的研發中，如戴姆勒、菲斯科、中國鋰電巨頭、法國石油公司道達爾以及麻省理工大學和斯坦福大學的衍生企業。

從發展前景而言，固態電池似乎有著極大的誘惑力，但從應用層面而言，固態電池真的會是電動車最合適的能源載體嗎？而如果固態電池真正得以普及，它又能否為電動車帶來真正的爆發時代呢？

如今我們所能看到的液態電解質鋰電池，其最明顯的短板就是因不穩定性而帶來的安全隱患及不同環境下，效能下降對行車帶來的明顯影響，例如電池自燃及冬季續航能力大幅下降等都是液態電解質鋰電池目前所面臨的核心問題。而固態電池的優勢則在於填補了液態電池的這些短板。

我們一般看到的電動車自燃都是在充電情況下發生，之所以會出現這個問題，主要是因為液態電解質電池在充電過程中鋰枝晶的生長容易刺破隔膜，引起電池短路，從而導致電池內部結構產生不穩定變化，導致自燃發生。而且基於電解液的運動特性，在低溫環境下，電解液粘度會變大，離子傳導速度變慢，造成外電路電子遷移速度不匹配，因此電池出現嚴重極化，充放電容量出現急劇降低，這也就是為何電動車在極寒地帶會出現嚴重虧電情況。

而相對的，固態電池則沒有上述液態電池的煩惱，主要是因為固態電池在結構上與液態電池有著本質上的區別。傳統的鋰電池兩端為電池的正負兩極，中間為電解質（液態），在鋰離子從正極到負極再到正極的運動過程中，電池的充放電過程便完成了。而固態電池是一種使用固體電極和固體電解質的電池，可以抑制鋰枝晶、不易燃燒、不易爆破、無電解液走漏、不會在高溫下發生副反應等，這就意味著固態電池能夠完美避開液態液態電解質的特性影響，成為更安全的電容載體。

而且固態電池的能量密度更高，對於普通的液態電池而言，一般能達到300Wh／kg已是最高，但是超過500Wh／kg則被認為是不可能。而固態電池可以不必使用嵌鋰的石墨負極，直接使用金屬鋰來做負極，這樣可以大大減輕負極材料的用量，使得整個電池的能量密度有明顯提高。固態電池研發可提供的能量密度基本可達300－400Wh／kg，其起點便是液態電池的終點，可以說是有著相當可觀的發展潛質，也正是如此，固態電池也被認為是電動車的理想電池。

相比效能上的短板，之所以需要固態電池儘快入局，還在於填補液態電解質鋰電池的另一大問題-壽命。根據中國汽車技術研究中心資料顯示，2020年國內累計退役動力電池超過20萬噸，如果這些鋰電池處理不當，將會對環境造成長達50年的汙染。此時將會衍生出兩個相當重要的問題，一是伴隨著電動車在市面上不斷地流通，液態電解質鋰電池的市場保有量只會不斷增加，而且基於其較短的壽命（一臺純電動汽車，保守預估5-7年時間電池衰減到80%以下就將進入報廢環節），退役下來的液態電解質鋰電池只會逐年遞增，其處理壓力也只會逐年增大。

二是基於車企對於這些液態電解質鋰電池的回收能力，電池回收是需要經過拆解翻新再拼裝成新的動力電池後，才能重新裝載在電動車上，而在這當中產生的成本無疑是巨大的。但當然，也有人說動力電池回收是電動車衍生出的新一個藍海，但如果在迴圈性更強的固態電池入局後，電動車的電池壽命將獲得顯著提升（理想情況下，固態電池迴圈使用能夠達到45000次左右。）動力電池回收這一片藍海或許會迎來不小的衝擊。

其實從電池特性而言，固態電池的各種好處也顯而易見，而最重要的是，固態電池解決了如今電動車的可靠性和充電效率兩大核心問題，這也是消費者選擇電動車時的核心顧慮。而且從續航焦慮的深層因由來看，如果豐田的固態電池真的能實現10分鐘內將電池從空電充至滿電，那基本填補了電動車在續能上與燃油車的差距，這無疑是電動車對燃油車的最大沖擊。

而且從全球各個國家的新能源戰略來看，如今多個國家都將禁售燃油車提上日程，基本規劃時間都在2025年（荷蘭、挪威）、2030年（美國（加州）、德國、印度）及2040年（法國、英國）之間，而豐田所說的固態電池將在2025年實現實車應用，也正踩中了最早的燃油車禁售節點，如此一來也順暢地接軌了全球汽車發展趨勢。