最近行業内有個不小的新聞，日産公布了全固态電池技術說明會，公布了日産在固态電池研究進度，而且還要在2024年建立首家全固态電池試點工廠，2028年可能要推出搭載固态電池的純電車，如果真的能夠按期實作的話，那麼純電汽車真的要迎來革命性變化，徹底替代燃油車也完全沒問題。
首先，什麼是固态電池？
每當我們說到純電汽車的痛點的時候，總是離不開續航短、易燃易爆炸、充電慢（雖然現在快充已經很快了相比加油還是慢）、既怕冷又怕熱、開時間長了續航越來越短，這裡面的核心問題就是電池不行！純電車的核心缺點其實就是電池的缺點。
如果大家還能想起國中的化學、實體知識，電池充放電的本質是化學反應（氧化還原），化學反應受到哪些因素影響還記得嗎？濃度、溫度、壓強、結構、性質等等，是以看看電動車上電池的缺點的原因其實就是很容易受到各種因素的影響。
那麼在電池裡哪個部分對外界環境最敏感呢？電池的結構可以簡化為正負極+電解質，現在大部分的電池的電解質都是液态，大家如果拆過電池的話，就會發現電池裡有濕濕的像泥一樣的東西，相比正負極材料，電解液很容易受到環境影響，溫度、外界壓力等等，是以要改善電池性能和安全性，把電解質從液态變成固态是一個革命性的方案。
固态電池有什麼好處？
固态電池幾乎可以解決目前汽車動力電池所有的問題，比如不易燃燒、不易爆破、無電解液走漏、不會在高溫下發生副反應、也很難短路，對溫度不敏感、更耐高壓，這是由固态電池的實體和化學性質決定的。同時由于沒有了電解液，正負極材料選擇面更廣，固态電池可以輕松實作300Wh/kg-400Wh/kg，目前汽車動力電池最高能量密度僅300Wh/kg。
固态電池這麼好，早幹嗎去了？
就和我們從小就熟悉的納米材料、石墨烯一樣，一個技術聽起來很好，但是我們從來沒見過，那隻可能是一個原因：技術太難，無法量産。有意思的是，固态電池面臨的技術難點反而是常見電池的優勢，比如電解液你說它不好吧，但是可以完全接觸正負極、離子移動也非常順暢，是以由此可見，電解質的材料以及如何将正負極連在一起是固态電池的技術核心難點，是以目前來看無論是從技術上還是從成本上都難以實作量産。
日産真的會實作量産固态電池嗎？
在日産的釋出會上，日産公布的是2022年将進行固态電池實驗室級别的可行性研究；2024年在日本橫濱建造固态電池的試點工廠，同時在該工廠檢驗和試生産電極材料與固态電解質混合、電芯疊層等固态電池的關鍵技術。而且預計2028年有望将電池組的成本降至75美元/kWh，充電時間縮短至的1/3，在25℃下能在15分鐘時間内從15%充電到80%。
在核心技術上，也就是電解質材料選擇+粘合技術方面，日産選擇的是硫合物固态電解質方案，油電是全接觸性好，是以整體的離子電導率非常好，固-固接觸容易形成面接觸。缺點是穩定性差，硫化物化學活性很強，與空氣、有機溶劑、正負極活性材料反應都很強，不僅在電池内部很難穩定，整個生産、運輸環節都變得困難重重。在粘合技術上，日産公布的方案是采用纖維狀粘合劑取代傳統粘合劑，使得正極活性物锂離子的移動不設障礙，進而降低電芯阻抗。
除了日産之外，幾個大廠都早已開始在固态電池上發力，比如大衆計劃在2024年開始批量生産其固态電池；豐田和與松下合作，預計在2025年左右銷售配備固态電池的汽車。寶馬預計在2025年推出首款搭載固态電池技術的概念車；Stellantis計劃在2026年前推出其首個固态電池技術等等。還有國内的比亞迪、甯德時代等，固态電池也是他們非常關鍵的研發項目。
可以看到基本在3-10年内，各大廠就要推出搭載固态電池的産品，但我認為是比較不樂觀的，因為目前為止電池性能的發展還非常緩慢，整個新能源行業圍繞電池痛點的解決方案依然是充電、電池管理、電池結構上，并不是因為人類不夠努力，而是實體和化學極限難以突破。未來很美好，但還需要很多時間，很多耐心才能走進未來。