而固态电池和传统电池最大的不同,就在于固态电池的电解质是固体的。看到这里你可能要问了:常见的干电池也是固态电解质啊,按这么说固态电池的技术其实也很落后嘛。的确,常见的不可充电式干电池的电解质的确是固体,但固态电池的固态电解质和干电池的电解质,那是天壤之别的区别。
干电池的电解质实际上主要功能是存储电能,并缓慢释放电能。这是个单向的过程,无论是碳粉还是碱粉,干电池的“电解质”实际上只能充当电能存储使用,并没有其他功能。但固态电池的固态电解质,你可以把它看作是锂电池电解液的固体版。
固态电解质非常难搞
其实现在固态电池之所以迟迟无法量产,之所以成本下不来,主要原因就在固态电解质的制造难度和成本上。首先,尽管从简单的物理学常识来看,固体的导电率要高于液体,但电池内部不是单纯的只有电导体,电池本身也不只是单纯的正负极加电解质完事。电池内部是有很多很复杂,很精密的结构的。
现在要做固态电池,之前用在液态电池上的所有设计和结构,用料都全部不能用,固态电池的整个结构都是完全不同的,里面涉及到非常多的,非常先进的技术应用。单单讲固态电池内部结构和材料的国际级论文,就多不胜数,而且知道现在为止,按照人类的化学工业和材料学能力,还不足以彻底解决掉固态电池的内部结构和性能平衡问题。
这也就是真正的固态电池(行业内称为全固态电池)直到2021年的今天仍然只能在实验室里出现的原因。这也就是为什么现在任何一台宣称自己将会搭载固态电池的车,搭载的全部都是“伪固态电池”(本质上还是传统液态锂电池,只是用了某些固态电池技术改良过)。就目前的人类工程能力来看,还不足以解决全固态电池的量产问题。
目前行业普遍的观点是,全固态电池要真正小规模量产,从2021年算,还需要大概8年时间。大规模量产还要往后推,而至于全固态电池大规模普及,那至少是10年后,即2031年后的事情了。
行业对固态电池态度如何?
目前我们所看到的是,整个行业,我们说的是全世界的动力电池行业,都在大力推动固态电池的研发和量产工作,很多大型经济体的政府(包括我国)也在倾力支持固态电池的发展。可以说目前基本上是全球都在下大力气去推这项技术的研发。