曾經(jīng)，基于液態(tài)電解質(zhì)的鋰離子電池被認為是人類近50年來最偉大的發(fā)明之一。未來，依托固態(tài)電解質(zhì)的電池產(chǎn)業(yè)將不斷挑戰(zhàn)產(chǎn)業(yè)極限。

從技術(shù)層面來看，目前基于三元材料的液態(tài)鋰電池能量密度已經(jīng)接近極限300瓦時/公斤，難以繼續(xù)提升，也在面臨不斷凸顯的安全和續(xù)航難題。

我國發(fā)展鋰電池的產(chǎn)業(yè)路線圖明確提出到2020年、2025年、2030年的目標分別為300瓦時/公斤、400瓦時/公斤、500瓦時/公斤，進一步提升需要新的技術(shù)路徑。

固態(tài)電池已經(jīng)被公認為是發(fā)展下一代高安全、高比能量的鋰(離子)電池的關(guān)鍵技術(shù)。

在產(chǎn)業(yè)層面，據(jù)中國科學(xué)院物理研究所副研究員吳凡介紹，目前全球布局固態(tài)電池的公司和機構(gòu)有46家，國內(nèi)外企業(yè)和資金主要圍繞三個路徑進行布局，分別是：聚合物電解質(zhì)和無機電解質(zhì)的氧化物、硫化物，三者分別代表了這一技術(shù)的過去、現(xiàn)在和未來。

在聚合物領(lǐng)域布局的主要企業(yè)和機構(gòu)包括：博世/Seeo、Ionic Materials、Medtronic、Blue Solutions/Bollore等;

在氧化物領(lǐng)域布局的主要企業(yè)和機構(gòu)包括：衛(wèi)藍新能源、臺灣輝能、清陶能源、TDK、NGK Insulators、Fujitsu、Murata、Hitachi、Toshiba、Quantumscape、Dyson/Sakti3等;

在硫化物領(lǐng)域布局的主要企業(yè)和機構(gòu)包括：Toyota、Panasonic、出光興產(chǎn)、CATL、中科院物理所、衛(wèi)藍新能源、中科院寧波材料所、浙江鋒鋰、日立造船、LG化學(xué)、PolyPlus等。

盡管業(yè)界對鋰電池電解質(zhì)的固態(tài)化已經(jīng)明確，其未來前景也很美好，但要實現(xiàn)規(guī)?；虡I(yè)開發(fā)，仍然要面臨一定的挑戰(zhàn)。

作為新型鋰電池高性能體系，固態(tài)電池將面臨的挑戰(zhàn)來自科學(xué)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化兩個層面：一是如何構(gòu)建新體系，二是解決復(fù)合電極內(nèi)、電極/固態(tài)電解質(zhì)間的界面問題，三是復(fù)合電極的固化工藝技術(shù)以及電極/固態(tài)電解質(zhì)間的集成工藝技術(shù)，四是裝備技術(shù)問題。

此外，盡管固態(tài)電池的安全性顯著改善，但仍然難以做到本質(zhì)安全，熱失控風險仍然存在，對相關(guān)問題要高度重視，比如聚合物電解質(zhì)和還原態(tài)氧化物固態(tài)電解質(zhì)可以燃燒，硫化物電解質(zhì)易被氧化，高倍率析鋰不可避免等。

從現(xiàn)實來看，固態(tài)電池將經(jīng)歷一個混合固液、準固態(tài)到全固態(tài)的漸進過程，有專家指出，這一歷程可能還要在十年左右。

但無論如何，固態(tài)電池的方向已經(jīng)明確，目前我國的清陶、鋒鋰、衛(wèi)藍等企業(yè)已經(jīng)確定清晰的產(chǎn)業(yè)方向和演進路徑，在未來發(fā)展過程中也已具備在扎實可行的迭代方案。

由此看來，固態(tài)電池領(lǐng)域很可能會誕生新的細分行業(yè)龍頭，也值得期待。