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2019-08-22
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高工锂电网
曾经，基于液态电解质的锂离子电池被认为是人类近50年来最伟大的发明之一。未来，依托固态电解质的电池产业将不断挑战产业极限。
从技术层面来看，目前基于三元材料的液态锂电池能量密度已经接近极限300瓦时/公斤，难以继续提升，也在面临不断凸显的安全和续航难题。
我国发展锂电池的产业路线图明确提出到2020年、2025年、2030年的目标分别为300瓦时/公斤、400瓦时/公斤、500瓦时/公斤，进一步提升需要新的技术路径。
固态电池已经被公认为是发展下一代高安全、高比能量的锂（离子）电池的关键技术。
在产业层面，据中国科学院物理研究所副研究员吴凡介绍，目前全球布局固态电池的公司和机构有46家，国内外企业和资金主要围绕三个路径进行布局，分别是：聚合物电解质和无机电解质的氧化物、硫化物，三者分别代表了这一技术的过去、现在和未来。
在聚合物领域布局的主要企业和机构包括：博世/Seeo、Ionic Materials、Medtronic、Blue Solutions/Bollore等;
在氧化物领域布局的主要企业和机构包括：卫蓝新能源、台湾辉能、清陶能源、TDK、NGK Insulators、Fujitsu、Murata、Hitachi、Toshiba、Quantumscape、Dyson/Sakti3等;
在硫化物领域布局的主要企业和机构包括：Toyota、Panasonic、出光兴产、CATL、中科院物理所、卫蓝新能源、中科院宁波材料所、浙江锋锂、日立造船、LG化学、PolyPlus等。
尽管业界对锂电池电解质的固态化已经明确，其未来前景也很美好，但要实现规模化商业开发，仍然要面临一定的挑战。
作为新型锂电池高性能体系，固态电池将面临的挑战来自科学技术和产业化两个层面：一是如何构建新体系，二是解决复合电极内、电极/固态电解质间的界面问题，三是复合电极的固化工艺技术以及电极/固态电解质间的集成工艺技术，四是装备技术问题。
此外，尽管固态电池的安全性显著改善，但仍然难以做到本质安全，热失控风险仍然存在，对相关问题要高度重视，比如聚合物电解质和还原态氧化物固态电解质可以燃烧，硫化物电解质易被氧化，高倍率析锂不可避免等。
从现实来看，固态电池将经历一个混合固液、准固态到全固态的渐进过程，有专家指出，这一历程可能还要在十年左右。
但无论如何，固态电池的方向已经明确，目前我国的清陶、锋锂、卫蓝等企业已经确定清晰的产业方向和演进路径，在未来发展过程中也已具备在扎实可行的迭代方案。
由此看来，固态电池领域很可能会诞生新的细分行业龙头，也值得期待。
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