三元鋰離子電池存在很多缺陷，安全問題十分令人擔(dān)憂。無論從化學(xué)結(jié)構(gòu)來講，還是從電池結(jié)構(gòu)來講，三元材料都非常容易發(fā)熱。假如不能把熱量及時(shí)傳導(dǎo)出去，電池就有爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。然而現(xiàn)階段，在電池的安全性、可靠性上，還沒有完善的解決辦法。

除安全問題外，就新增電動汽車?yán)m(xù)航角度而言，三元鋰離子電池的單體能量密度也已接近極限，難以被突破。電池包供應(yīng)商正力蔚來常務(wù)副總裁周楠告訴第一電動：現(xiàn)在，無論是行業(yè)政策，還是市場需求，新能源汽車對動力鋰電池能量密度的要求都很高。在現(xiàn)有技術(shù)路線的體系下，要提高能量密度，只能提高鎳材料或者添加CA，但高鎳的熱穩(wěn)定性很差。所以，傳統(tǒng)的電池一旦能量密度提高，也意味著穩(wěn)定性的下降，電池內(nèi)部熱反應(yīng)會非常劇烈，安全就成了很大的問題。

正因?yàn)檫@樣的原因，國家863計(jì)劃節(jié)能與新能源汽車重大項(xiàng)目總體專家組專家肖成偉曾公開表示，三元鋰離子動力鋰電池目前已經(jīng)看到能量密度的天花板了，高鎳材料、碳硅負(fù)極的鋰離子電池單體能量密度最高應(yīng)該在300Wh/kg左右，正負(fù)不超過20Wh/kg。

按照國家動力鋰電池技術(shù)路線圖的規(guī)劃，2020年鋰離子電池的單體能量密度目標(biāo)為350Wh/kg。從目前來看，這一目標(biāo)已然不能實(shí)現(xiàn)。

而為了保證動力鋰電池的高能量密度和安全性，固態(tài)電池研發(fā)的進(jìn)展，給這個(gè)行業(yè)帶來了光和亮。

國內(nèi)外公司爭相布局，固態(tài)電池成趨勢

固態(tài)電池，顧名思義是一種使用固體電極和固體電解質(zhì)的電池。由于固態(tài)電池電極和電解質(zhì)都由固態(tài)物質(zhì)制成，其固態(tài)電解質(zhì)不可燃、無腐蝕、不揮發(fā)、不漏液，同時(shí)也克服了鋰枝晶現(xiàn)象，即使被加熱到非常高的溫度，也不會著火，因而安全性更高。搭載全固態(tài)鋰離子電池的汽車，自燃概率會大大降低。可以說，是下一代新能源汽車動力鋰電池的理想對象。

目前，越來越多的國內(nèi)外公司和研究機(jī)構(gòu)將重心集中到了全固態(tài)鋰離子電池上，也有不少汽車廠商都透露過基于固態(tài)電池打造電動汽車的計(jì)劃。比如，大眾曾宣布計(jì)劃研發(fā)續(xù)航1000km固態(tài)電池；豐田汽車預(yù)計(jì)2022年完成固態(tài)電池的研發(fā)工作，并計(jì)劃于2030年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)；日本經(jīng)濟(jì)省更是在2017年宣布出資16億日元，聯(lián)合豐田、本田、日產(chǎn)、松下、GS湯淺、東麗、旭化成、三井化學(xué)、三菱化學(xué)等國內(nèi)優(yōu)秀產(chǎn)業(yè)鏈力量，共同研發(fā)固態(tài)電池，希望2030年實(shí)現(xiàn)800公里續(xù)航目標(biāo)。

國家新能源汽車重點(diǎn)科技專項(xiàng)首席專家歐陽明高院士也曾指出，國內(nèi)不少科研院所、公司布局固態(tài)電池領(lǐng)域，中科院寧波材料所跟贛鋒鋰業(yè)合作，正在推進(jìn)其產(chǎn)業(yè)化，計(jì)劃2019年量產(chǎn)固態(tài)電池。

作為新能源汽車的心臟，動力鋰電池?zé)o疑會決定新能源汽車的未來。業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為，動力鋰電池未來發(fā)展路徑是電解質(zhì)從液態(tài)、半固態(tài)、固液混合到固態(tài)，最終必將實(shí)現(xiàn)全固態(tài)的過程。