固态电池能否取代锂离子电池？

一、不断进步的新能源领域

人类文明不断进步，能源的应用也在不断改进，更安全、更高效。目前能源应用正从化石燃料能源过渡到绿色能源，燃油车也逐渐转换为电动汽车，随之而来的，是电池的使用量大增。 目前电动汽车、储能系统使用的大多是锂离子电池，虽然它们能量密度高、充电速度快，却存在一定的安全性等问题。因此，新能源产业界正积极开发固态电池，期待它能逐渐完善，取代传统的锂离子电池。

固态电池与锂离子电池的主要差异在电解质。锂离子的电解质是液态的，以凝胶体、聚合物的形式存在，让电池的重量难以下降。此外，单一锂电池组的能量不高，因此必须将多个电池组串联，让重量进一步增加。工程、制造与安装电池组的成本占电动汽车整体成本很大的比例。 除了重量问题，电解质也具有可燃性，在高温下不稳定，有热失控的问题，若发生车祸，可能会导致严重火灾。电解质在低温也容易冻结，降低电池的续航力。另外，电解质会腐蚀电池的内部组件，充放电的过程也会产生晶枝（dendrites），降低电池的容量、性能与寿命。

二、固态电池的独有特点

固态电池的电解质为固态，能量密度高 固态电池内部没有沉重的液态电解质，而是玻璃、陶瓷或其他材料形式的固态电解质。固态电池的整体结构与传统锂离子电池相似，充放电方式也大同小异，但因为没有液体，所以电池内部更紧密，体积更小，能量密度增加。若将电动汽车内的锂离子电池改用同样体积的固态电池取代，电容量理论上可以提升2倍以上。 而且固态锂电池的重量较轻，也不需要锂离子电池的监测、冷却和保温系统，底盘能空出更多空间放置电池，让电动汽车续航力大增。 另外，固态电池的充电速度比锂离子电池快，也没有腐蚀性的问题，寿命更长。关于工作温度，固态电池具有热稳定性，也不会在低温冻结，对生活在中高纬度非常寒冷区域的用户，这能确保电动汽车的续航力。 综上所述，固态电池有4大优点：能量密度高、充电速度快、寿命较长、热稳定性佳。 当然，固态电池也存在一些自身的问题：成本高昂且不易量产 因为固态电池的内部构造紧密，容易受到热胀冷缩的影响，若设计不当，可能会影响内部结构；晶枝的问题也没有被解决，电池结构可能会被破坏。 但最重要的是，固态电池成本高昂且不易量产。固态电池并不是新的发明，它们已经应用在心率调节器、可穿戴设备等领域，直到近期，产业界才开始研究固态电池在电动汽车等大型设备的应用，但目前电动汽车仍是以锂离子电池为主。

总结来说，固态锂电池有3大问题：膨胀、收缩影响结构、晶枝造成结构破坏、成本高昂，不易量产。 目前，新能源产业正积极研究固态电池技术，其中包含特斯拉等知名企业，相信不久的将来，固态电池逐步被开发，应用会更加广泛，成为更加高效、安全的新能源产品。

三、正方科技推出的千乘动力QX3600

   采用固态电芯，产品更安全高效 目前，正方科技推出的千乘动力QX3600目前正在市场热销，其核心技术中的电芯，采用的就是固态电池，这使得这款户外储能电站具有体积小，重量轻，安全性能高等特点。

另外，因为固态电池电芯的原因，此款储能便携电站不仅安全性能大为增加，更增强了使用寿命，可以保证循环1500次后，其容量仍大于初始容量的80%，按照一周充放2次计算，能用整整10年以上。这样一台便携电源放到家里，十年不用更换，电力依然澎湃。 由此可见，固态电池为电芯的户外储能产品，有着更为优越的性能，也将迎来越来越广泛的市场认可和增长。

编辑：黄飞