绝不自燃？比亚迪全固态电池来了

能量密度是刀片电池两倍。

作者｜ 李大鹏

出品 ｜ 电动公会

比亚迪耗时六年研发的全固态电池，终于要落地了。

日前，我们从比亚迪内部获悉，比亚迪全固态锂电池在重庆生产即将装车试验，该项目由中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高牵头，另有三位院士顾问一同参与研发工作，属于标准的国家级重点项目。

据了解，该固态电池在使用硅基材料作为固态电池负极时，能量密度预计能达到400Wh／kg。作为参考，比亚迪二代刀片电池的能量密度为180Wh／kg，也就是说，比亚迪固态电池能量密度相比刀片电池提升了2倍之多。

比亚迪早在2016年以前就开始投入固态锂电池的研发工作，目前在国内的相关专利数量众多，位列国内第一。目前其两种技术路线氧化物固态锂电池，以及硫化物固态锂电池均已完成生产，可进行装车试验。

知情人透露，首发比亚迪固态电池的车型，或将是其百万级高端品牌仰望的硬派SUV。除了比亚迪车型自用，比亚迪首批全固态电池还将外供其他企业，可能优先供应奔驰、宝马、奥迪和红旗等品牌。

事实上，除比亚迪外，近两年各大企业都将目光投向了固态电池产业，日产、宝马、宁德时代、蔚来、上汽、广汽等均表示在固态电池的研发中已取得了阶段性进展。

头部企业的加入，让固态电池站上了投资风口。

今年以来，辉能科技、太蓝新能源、卫蓝新能源、Solitor、高能时代、Factorial Energy、恩力动力、SES等国内外多家固态电池产业链企业接连获得资本青睐。投资方包括华为、小米、宁德时代、欣旺达、梅赛德斯－奔驰、本田汽车、吉利控股、上汽集团、通用汽车、现代汽车、起亚等，阵容相当豪华。

可以看到，固态电池已经成为各大汽车厂商争夺未来纯电动车话语权的核心技术。

01

固态电池为什么受宠？

固态电池虽然正逐渐站上风口，但由于其商业化在短期内难以实现，导致各方对这一技术路线仍存较大争议。

固态电池好在哪？

第一、固态电池使用固体电解质替代了传统锂电池的电解液和隔膜。与传统锂电池相比，固态电池更安全、能量密度也更高、循环性能更强。

第二、固态电池技术被认为将大幅缩减电动汽车的成本，有研究机构认为，量产固态电池的成本仅为目前锂离子电池的40％。

基于以上两点优势，在下一代汽车动力电池的自主研发技术中，让固态电池成为了风向标。

尽管前景可期，但由于技术和工艺上的种种问题，发展固态电池的道路并非一帆风顺。

首先，高效的电解质材料体系缺乏。

作为固态电池的核心材料，目前在固体锂离子导体的单一指标上已有所突破，但综合性能尚不能满足大规模储能需求。现今固态电池采用的固态电解质普遍存在性能短板，距离高性能锂离子电池系统的要求仍有不小的差距。

其次，固态电解质和电极的界面处理也是固态电池目前面临的一大难题。

在固体电解质中锂离子传输阻抗很大，与电极接触的刚性界面接触面积小，在充放电过程中电解质体积的变化容易破坏界面的稳定。

此外，在固态锂电池中，除了电解质和电极之间的界面，电极内部还存在复杂的多级界面，电化学以及形变等因素都会导致接触失效影响电池性能。

第三，长期使用时稳定性不理想也是长寿命储能固态电池发展的瓶颈。

固态电池在服役过程中结构与界面会随时间发生退化，但退化对电池综合性能的影响机制尚不明确，难以实现长效应用。而构建高性能固态电池需要从两方面入手，一是构建高性能的固态电解质，二是提高界面的相容性和稳定性。

针对固态电池，我们要从最基础的材料、界面、单体，一直到最终的系统模块进行研究，只有从根本上解决了关键材料和界面问题，才能开展系统的工艺研究，从而满足单电池的性能要求。