科學家、大企業長期致力于尋求電池技術突破，在最新一期的刊物NatureEnergy中，三星高等研究院和三星日本研究所聯合發表了固態電池最新進展。這種高性能且長效的全固態電池，相較于鋰離子電池，有著更高的能量密度，從而為更大的容量帶來可能性，且更安全。

據悉，銀碳化合層厚度僅5微米，卻將電池能量密度提至900Wh/L。原型電池的體積比同樣容量傳統鋰離子電池縮小50%。

此前全固態電池普遍使用鋰金屬做陽極，然而時間長了容易引發樹枝分叉效應，影響壽命和安全性。此次，三星研究人員探索出了銀碳（Ag-C）納米化合陽極層，同樣實現了更大的容量、循環壽命以及安全性。

三星對全固態電池的預期是率先用于電動汽車領域，原型產品單次充電可達到800公里續航，循環次數高達1000次。

近年來，動力電池作為電動汽車的“心臟”一直備受關注。隨著電池技術的快速發展，當前全球多家巨無霸車企對于固態電池都在投入重金競相研發。固態電池與傳統鋰電池相比具有更高的能量密度，同時擁有更大的功率和更長的使用時間，是下一代鋰電池發展的大趨勢。

隨著全球知名企業和研究機構的研發布局，預計2030年全球固態電池需求有望接近500GWh。參考SNEresearch的動力電池出貨量預測，若固態電池能在2022年實現市場化并逐步提升滲透，到2025年固態電池在動力電池中的市場空間大約能達到60億元左右。

從早期的鉛酸電池，到豐田等日企主打的鎳氫電池，再到2008年特斯拉roaster使用的鋰離子電池，傳統液態鋰離子電池已統治動力電池市場十年。未來，能量與安全需求與傳統鋰電技術的矛盾將越來越凸顯。

再從Fisker宣稱開發充電1分鐘行駛500公里的固態電池，到寶馬已與SolidPower進行合作開發下一代電動車用固態電池，再到豐田又宣稱將在2025年前實現全固態電池的實用化。作為下一代電池技術的代表，固態電池日益引發市場高度關注，引發全球范圍的企業進行提前卡位。

全固態電池使用固體電極和固體電解質體系。由于改善了液體電解質可能引起起火的缺點，一度被認為是次世代電池的解決方案。相比于傳統的鋰電池來講，由于固態電解質取代了傳統鋰離子電池中可能燃爆的有機電解液，這樣解決了高能量密度和高安全性能兩大難題，在相同能量下用固態電解質取代電解液的電池，更薄且體積更小。

與傳統鋰電池相比，全固態電池最突出的優點是安全性。固態電池具有不可燃、耐高溫、無腐蝕、不揮發的特性，避免了傳統鋰離子電池中的電解液泄露、電極短路等現象，降低了電池組對于溫度的敏感性，根除安全隱患。

許多問題很難在鋰離子電池現有技術的參數范圍內得到解決：(1)安全性和可靠性；(2)能量密度；(3)運行環境溫度；(4)充電速度。固態電池作為下一代很有前途的技術，很有可能解決這些問題，而且其性能的提高也很明顯。

電動汽車制造業是目前針對全固態電池投入研發最積極的領域，據悉現今的電池成本占整車制造成本的三至四成。因此電動車制造業開始通過對次世代電池的研發投入保確供應鏈優勢。根據預測若未來全固態電池商業化生產并整裝在電動車上，有望保護電動車在遭遇車禍時受到的物理沖擊。充電時間和耐用性等方面都遠超鋰離子電池。

目前豐田掌握有關全固態電池的最先進技術，業已投資1.5萬億日元建設全固態電池研究所，該研究所獲得了全球233項與固態電池相關的技術專利。據悉豐田計劃在2022年發布配備全固態電池的電動汽車。

而戴姆勒集團也投入2億歐元在波蘭建廠開發全固態電池；德國大眾投資瑞典電池制造商Northbolt計9億歐元以鞏固全固態電池供應鏈實力；雷諾、日產、三菱則組成產業聯盟，計劃在美國投資10億美元投向全固態電池企業IonicMaterials，并力爭在2025年發布配備全固態電池的電動車。

中國則是全球最大的電動車市場，目前正積極投入全固態電池的產業化運作。2018年由江蘇清陶發展上線的固態電池生產線實現了氧化物固態電解質材料、功能型離子導體陶瓷復合隔膜等研發成果的產業化。青島清華新能源發展上線固態電池生產線，前期年產能達100兆瓦時。并計劃在2020年提升產能，至700兆瓦時，投資額計10億元人民幣。

在韓國本土，現代汽車以南陽研究所的次世代電池開發團隊為中心開發全固態電池。但是包括現代汽車在內的整車廠在全固態電池的技術積累上落后日本三到五年時間。引據韓國電子部品研究院（KETI）的技術官員說：“全固態電池的容量已經達到傳統鋰離子電池的相似水平，但我們還必須突破電池使用壽命的技術瓶頸。”

目前全固態電池尚處在研發早期，研發方向主要包括聚合物、氧化物和硫化物三大固態電解質的典型技術開發方向。三大體系各有優勢，其中聚合物電解質屬于有機電解質，氧化物與硫化物屬于無機陶瓷電解質。

其中，聚合物固態鋰金屬電池的開發主要以Bolloré、寧德時代和東北師大為代表；氧化物鋰金屬固態電池的開發主要以美國橡樹嶺國家實驗室，QuantumScape，Sakti3以及中科院等為代表；硫化物固態電池的開發主要以豐田、三星、本田以及寧德時代為代表，其中以豐田技術最為領先。

對于全固態鋰電池來說，當前階段最大的需求來自于汽車產業，隨著新能源汽車的鋪開提上日程，各大車企紛紛布局全固態鋰電池，期待3-5年后開始全固態鋰電池的商業化生產。除此之外，消費電子、智能家居和等領域也存在一定的全固態鋰電池需求。

全固態電池有望成為下一代商業化動力電池，募投項目中下一代電池研發方向包括氫燃料電池、鋰空氣電池和全固態電池，其中全固態電池最有望成為下一代商業化動力電池。