“全固态电池”电解质发布 量产指日可待？

11月24日，三井金属发布了下一代的锂离子二次电池的“全固态电池”用的硫化物固态电解质。2012年三井金属全固态电池已经取得一定的成绩，因为车企需求，雪藏五年，终于从幕后进入台前。今后，三井金属将会与电池厂商和汽车厂商等合作，到2020年将实现量产化。那么，谁将是背后的第一个吃螃蟹的车企？

谁是第一个吃螃蟹的车企？

根据三井金属的主要客户分析，其主要客户为丰田、本田等主要汽车生产厂家。目前，丰田、本田都正在积极拓展新能源汽车业务，两家车企在氢燃料电池车方面取得一定的进展。

此前，丰田Mirai燃料电池车于今年2月份已经完成路测。近日有消息称，丰田正计划将中型的燃料电池技术应用于重型商用卡车。在近日的一份声明中，丰田表示，它准备在加利福尼亚测试半挂卡车中的大型氢动力系统的可行性。

在2015年的东京车展中，本田旗下的燃料电池汽车——Clarity Fuel Cell进行了全球首秀。据悉，本田全新燃料电池汽车将于2016年年末上市。同时，根据美国环保局的认定，本田Clarity Fuel Cell的续航里程最大可达590公里。

从这两家企业不难看出，两家企业主打方向是氢燃料电池车，并没有迹象表明其在发展全固态电池汽车。那么，这两家企业谁会是第一个获得“全固态电池”体验权的车企呢？

外界一直认为，丰田只做燃料电池汽车，其实是燃料电池汽车与纯电动汽车同步开发。因为丰田推出的“全固态电池”有一个问题未解决，所以丰田氢燃料电池车先推出。未来，丰田汽车A级以下车会是纯电动汽车，B级车以上会燃料电池汽车，纯电动的方向是微型化、智能化、时尚化和轻量化，最终与自动驾驶结合。

“全固态电池”就那么牛？

全固态锂电池，即电池各单元，包括正负极、电解质全部采用固态材料的锂二次电池，其电解质为固态，具有的密度以及结构可以让更多带电离子聚集在一端，传导更大的电流，进而提升电池容量。三井金属该技术根据其独有技术，持有和电解质为同等水位的锂电子的传导性，并且开发了在电化学方面稳定性的硫化物固态电解质，同时也实现了较高的量产性。

相比于液态锂离子来讲，全固态电池的优势更明显。它优势主要包括抑制锂枝晶；循环性好，更安全，内阻稳定，功率衰减慢；可靠性高，寿命长；体积、面积能量密度高；高电压，模组、系统设计简化、易于灵活配组；高能量密度。

目前困扰全固态电池实现产业化主要有两个问题：一是固态电解质在室温条件下的离子电导率不高；二是固态电解质与正负极之间界面阻抗比较大。

“全固态电池”实现量产化指日可待

现阶段，我国采用最多的是液态电池，有小批量半固态电池、固态锂离子电池投入应用，全固态电池要实现量产，还需要一定时期。但各国已经在“全固态电池”方面展开了研发。

在中国，已经有许多研究机构和企业着手研发“全固态电池”，并取得一定的成果。目前国内做全固态电池两个比较厉害的团队：一个是中科院物理研究所陈立泉、李泓老师团队，一个是中国科学院宁波研究所许晓雄博士的团队。另外，中南创发也致力于“全固态电池”的研发，产品取得阶段性的进展。

据了解，中科院宁波材料在聚合物研究已经取得一定成绩，其用石墨做负极，用硫化物复合电解质，这个电解质是无机的。用钴酸锂做正极，4Ah的电池，能量密度是240瓦时/公斤，常温循环500次，容量还有88%多。通过了一系列针刺、过充、短路、强制放电、高温循环的实验。采用的无机氧化物电解质，通过了所有的安全测试。

中科院网站11月22日披露，青岛能源所在高能量密度固态电池研究中取得进展，针对固态电池发展中固界面阻抗过大的瓶颈问题，中科院研究成员创造性地提出原位自形成固态电解质的解决方案，有效降低界面阻抗和提升电池综合性能。

李泓博士表示，“一旦电芯技术关键材料取得突破，全固态电池就可以迅速进入到市场当中去。中科院提出了一些路线图，最快在2019年拿出电池包来，2020年有可能试水到商业化的程度，有一些全固态的还比较慢，真正的全固态可能要更长的时间，稍微含有一点液体的电池会比较快，因为兼顾了能量密度和安全性。”