固态电池已经成为下一代电池的主流方向

编者按

锋锂目前的已经涵盖从混合固液电解质动力锂电池到全固态锂电池的研究开发，中试及规模制造能力。

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 wh/kg。电动汽车对于动力电池能量密度提升和安全要求的压力之下，固态电池已经成为下一代电池的主流方向。

目前全球布局固态电池的公司和机构超过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。

锂二次电池根据电解质不同可分为液态锂电池、混合固液态电解质锂电池和全固态锂电池三大类别。

这其中，全固态锂电池，是一种使用固体电极及固体电解质隔膜材料，不含任何液体的锂二次电池，主要包括全固态锂离子二次电池和全固态金属锂二次电池，差别在于前者负极不含锂金属，后者负极为含锂材料。

聚焦于固态电池，国内已经有包括清陶、赣锋锂业旗下的浙江锋锂、卫蓝等企业积极布局。近日，锋锂锂业旗下浙江锋锂新能源科技有限公司林久博士介绍了其最最新的进展。

林久介绍，锋锂目前的已经涵盖从混合固液电解质动力锂电池到全固态锂电池的研究开发，中试及规模制造能力。目前建立了3亿wh的中试线，具备快速放大能力，电解质上，锋锂自己也建立了年产百吨的生产线，同样具备快速放大的能力。

在产品布局上，其根据量产一代、研发一代、探索一代的路径来进行储备和开发。

量产一代上，主要是混合固液电解质动力锂电池，林久介绍，锋锂基于高镍三元硅碳负极的混合液态锂离子动力电池已经达到量产阶段，其42Ah单体放电能量密度，能量型可达260wh/kg，功率型（可2C充放）达240wh/kg，并通过了针刺、挤压、过充、短路、加热等安全监测。

目前，该产品的中试线已经投产，设计产能达3亿Ah。

研发一代上，高比能混合固液电解质锂电池，基于高镍三元、含锂负极的混合固液锂电池，能量密度大于300wh/kg。

探索一代上，高能量密度全固态锂电池，林久介绍，其基于金属锂负极的全固态锂电池技术的前沿探索研究，能量密度达>400wh/kg。

此外，固体电解质材料相关产品上，锋锂实现了LISCON 氧化物粉体和Garnet 氧化物粉体研制，具备年产100吨的量产能力，并还实现了电解质膜的量产，其陶瓷电解质片年产能达10000只，柔性电解质膜年产能达1000万㎡。

值得注意的是，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，这一历程可能还要在十年左右。

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。