前段時間，國內網絡上有多篇文章提及，中國固態電池技術落后國外，這個說法流傳很廣。固態電池分為多種技術路線，日本、韓國企業和研究機構主要走硫化物路線，歐洲偏重聚合物固態電池，中國主要聚焦氧化物路線，美國則以創業公司為主，同時推進多條路線。

固態電池的硫化物與氧化物路線是兩個不同的發展方向，路線不同可比性不強。中國主要走氧化物路線，惟有美國的初創公司同時推進多條路線，對其也有所涉及。那么，中國的固態電池研發真的落后嗎？《中國汽車報》記者通過采訪了解到，近年來，中國在固態電池研發上進步顯著，從一些指標來看已處于全球領先水平。

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行業摸索出多種技術路線

20年前，索尼量產第一款鋰電池后，全球各大企業和機構掀起探索鋰電池發展的浪潮，分別從不同的技術角度進行研發，磷酸鐵鋰、錳酸鋰、鈦酸鋰、三元鋰材料等多種技術路線先后問世。電芯的種類也不統一，方型、圓柱、軟包等多種形式的動力電池紛紛配套裝車。經過多年的實踐，磷酸鐵鋰、三元鋰材料電池成為市場上的主流產品，軟包電池的市場份額有限，方型、圓柱電池被廣泛接受。

“固態電池的發展現狀與當年的鋰電池有點相似，各種技術路線的固態電池均有企業和機構涉足，大家都在摸索著前進。”中科院青島生物能源與過程研究所崔光磊研究員說。

據介紹，固態電池主要有三種，它們分別有不同的特點。聚合物固態電池出現的比較早，這與其容易加工有一定的關系。聚合物固態電池的工藝與現有的鋰電池比較接近，各項性能指標也和目前鋰電池使用的電解液有類似之處。不同的是，聚合物固態電池可以制備大容量電芯，機械特性較軟。

聚合物固態電池的缺點也非常明顯，離子電導率較低，必須加熱才能上升，聚合物較柔軟，鋰枝晶容易穿透電解質，造成短路；聚合物是有機物，與磷酸鐵鋰兼容性好，跟三元鋰材料兼容性不好，導致能量密度無法提升。

氧化物固態電池的導電率比聚合物高，但機械性能堅硬，如果用其制作電解質片，較易脆裂，與正極活性材料的固-固接觸也不太好，導致從面接觸變成點接觸，界面損耗過大。

硫化物固態電池的接觸性好，整體的離子電導率性能非常好，是現今人類所發明的所有固態電池材料中惟一能超過液態電解液離子電導率水平的材料。但硫化物固態電池在空氣中穩定性較差，與空氣、有機溶劑、正負極活性材料反應都很強，這導致其界面穩定性較差。

三種固態電池都有難以克服的缺點，在此背景下，有些企業從半固態電池出發，尋找商業化解決之路。最近，國軒高科推出了一款半固態電池引起廣泛關注。據悉，其正極材料顆粒表面包覆固態電解質，負極采用硅材料，中間使用了新型高安全功能隔膜，以及高安全的液態電解液，能量密度達到360Wh/kg。

中南大學冶金學院教授張永柱說：“目前氧化物體系進展最快，硫化物體系緊隨其后，高能聚合物體系仍處于實驗室研究階段，硫化物和聚合物體系都已取得長足進展。”

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全球竟備賽“戰火”燃起

“集中力量辦大事”是我國科研攻關的重要法寶之一。如今，日本也學習了中國的做法，在固態電池研發上以舉國之力尋求突破，希望獲取優勢地位。據日本媒體報道，日本經濟產業省和日本新能源產業技術開發機構，組織豐田、本田、日產、松下等23家汽車、電池和材料企業，以及京都大學、日本理化學研究所等15家學術機構共同參與相關技術的研發。

豐田公司于2010年率先推出硫化物固態電池。崔光磊曾去日本考察固態電池研發情況，他告訴記者：“豐田還沒有實用性的固態電池面世或實現產業化。”

今年4月，日產在線上召開了全固態電池技術說明會，表示將于2024年在日本橫濱建立首家全固態電池試點工廠，首款配裝固態電池的量產車有望2028年正式推向市場。日產的固態電池采用什么體系，這次發布會上并沒有公開說明。

韓國10大財團的生產總值占該國GDP的70％，LG新能源、三星SDI、SK創新和現代汽車致力于固態電池研發，自然也形成了以舉國之力開展攻關局面。2018年11月，LG新能源、三星SDI和SK創新聯手成立了專門的研發基金，聚焦無機固態電解質電池，打造下一代電池產業生態系統。現代集團還投資了材料技術公司Ionic Materials布局固態電池，并通過南陽研發中心旗下的電池研發團隊進行固態電池研發，目前已達到一定的技術水平，預計2025年可實現固態電池量產。

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