被视为下一代电池的“固态电池”，可能在近5-10年内都无法大规模量产

　　被视为下一代电池的“固态电池”在最近5-10年内可能不会大规模生产。

　　固态电池是一种使用固态电极和电解液的电池。与锂离子电池相比，它具有更高的能量密度和安全性。因此，它更适合电动汽车，被视为电动汽车的“救星”。如今，随着新能源汽车的逐渐升温，固态电池也吸引了资本的关注，并获得了大量投资。

　　即使站在出风口上，固态电池的实际情况也可能不那么乐观。最近，专注于新能源、电动汽车等领域的韩国研究机构SNE发表了一篇文章，也为固态电池的大规模生产泼了冷水。

　　SNE在今年的下一代电池研讨会(NGBs)上讨论了所有固态电池。公司认为，从目前情况来看，全固态电池产业化还存在很多问题，2030年前可能难以实现大规模生产。

　　SNE首先指出了固体电解质的技术问题。如果从电解液的角度对所有固态电池进行分类，它们可以大致分为硫化物组、氧化物组和聚合物组。然而，每种类型的电解液都有不同的技术问题。

　　硫化物电解质具有良好的离子导电性，但化学稳定性较差。在潮湿的环境中，容易与空气中的水和氧发生反应，产生有毒气体硫化氢。

　　虽然氧化物基电解质在空气中具有更好的稳定性，但它对制造工艺有较高的要求，需要通过高温烧结陶瓷工艺来生产。这种制造方法能耗高、耗时长，而且超薄固体电解质片的形成在大规模生产中非常困难。

　　与其他两种电解质材料相比，聚合物基电解质更容易制造，但问题是这种电解质在室温下只能提供10-7s/cm的离子电导率，甚至远低于液体电解质的常规离子电导率10-3s/cm。其中锂基聚合物的电解液密度高，也只能适应锂基聚合物电解液的耐电压性差的限制。

　　其次，SNE指出了全固态电池的另一大痛点——成本。全固态电池的高成本主要受到两点限制。首先是原材料成本。例如，硫化锂的价格大约是碳酸锂的5-10倍;二是全固态电池对生产环境和原材料纯度要求高，导致生产设备投资高。

　　因此，根据目前的情况，SNE预计所有固态电池的成本至少是锂离子电池的两倍。对于寻求进一步降低成本的电动汽车来说，这似乎适得其反。此外，前面提到的氧化物基和硫化物基电解质是易碎的陶瓷材料，可能难以批量生产大尺寸电解质膜。因此，所有固态电池的批量生产只能在批量生产的初始阶段进行小规模生产，可以用于一些成本承受能力较高的领域。

　　显然，全固态电池的大规模生产和应用离我们还很远。然而，许多汽车公司和电池公司已经提出在不久的将来大规模生产和应用固态电池。

　　事实上，这些企业所说的“固态电池”并不是指真正的全固态电池，而是一种过渡方案——半固态电池。然而，SNE却“无情”地指出了半固态电池的问题。半固态电池并不能提高电池的安全性，因为对于绝大多数半固态电池来说，固体电解质只覆盖在电极或隔膜的表面，但电池仍然依赖液体电解质进行锂离子交换，这意味着半固态电池也存在液体泄漏的安全风险，液体电解质引起的热失控等。

　　最后，我们需要思考一个问题，为什么我们需要全固态电池?一般来说，全固态电池更重要的意义在于它能带来更高的能量密度。然而，SNE对这一观点仍持不同看法。认为全固态电池要想提高能量密度，关键是用锂金属负极代替石墨负极，而不是电解液材料。这样一来，固体电解质就有缺点，因为固体电解质本身比液体电解质和隔膜厚几倍，这势必对电池的能量密度产生负面影响。因此，如果可以使用锂金属负极，确定电池的能量密度是关键。