虽然固态电池技术仍处于初级阶段，但由于这项技术与当前的锂离子电池相比在技术上具有显著优势，已经引起了许多汽车公司的注意

据中国了解，一种在商业上可行的电池技术将有助于电动汽车（EV）成功取代内燃机（ICE）汽车作为公路运输的首选车辆类型，可以说电池技术是当前汽车行业最受欢迎的创新。虽然基于液态电解质的锂离子电池当前在一定程度上达到了这个目的，尽管并不是没有缺点，不过另一项前景看好的技术正逐渐成为长期替代品——固态电池技术。这项技术已经存在了一段时间，但直到现在才有合适的材料能够带来预期的效果。

有许多汽车企业对这项技术表现出了兴趣并投资于固态电池技术，其内在优势要优于传统的锂离子电池。事实上，这项技术所展现出来的优势，令身为锂电池的合作发明者也已经开始着手研发了固态电池。John Goodenough开发了第一块全固态电池，可以用于手持移动设备、电动汽车和固定式能源储存系统。

根据德克萨斯大学发布的一份新闻稿，固态电池的能量密度比现在的锂离子电池至少高三倍。新电池完全由玻璃材质制成，采用钠元素制成玻璃电解质可以以低于传统锂离子电池组的温度存储并传输能量。“成本、安全、能量密度、充放电速度以及循环寿命是电池电动汽车更广泛采用的关键所在。我们相信我们的发现解决了现有电池许多固有的问题，”Goodenough如是说。

固态电池优势

目前锂离子电池的最大缺点是它无法支持更远的续航里程以及充电时间较长，这影响了电动汽车长途出行的能力。据几位专家的说法，锂离子电池已经接近其最大潜能，与当前相比，未来性能提高有限。传统锂离子电池使用液态电解质，如果充电过快会导致短路并引发火灾。

另一方面，固态电池使用的是固态电解质，更安全、能量密度更高、充电时间更短、更耐用。电池的能量密度与续航里程成正比，所以更高的能量密度能够令电动汽车单次充电行驶更长的距离。这些属性令固态电池的输出数据更接近燃料电池电动汽车（FCEV）。氢动力FCEV由于氢燃烧存在安全隐患，因此需要专门的存储解决方案。如果固态电池能够实现宣称的续航里程以及充电时间，那么电动汽车的充电设施越完善，固态电池驱动的电动汽车将在与FCEV的竞争中占得上风。FCEV和固态电池技术预计将同时达到商业成熟度。

汽车制造商表示出兴趣

OEM厂商在固态电池技术的发展方面起着主导作用。最近雷诺-日产-三菱联盟宣布将投资Ionic Materials，这家美国公司正在研发固态无钴电池材料。三家厂商联盟将在未来五年向初创企业和新兴出行领域（如汽车电气化、自动驾驶、互联性和人工智能）的开放式创新合作投资10亿美元，此次投资正是其中一部分。

德国豪华汽车制造商宝马也加入其中，与Solid Power合作开发适用于远距离续航里程电动汽车的固态电池。宝马集团将协助Solid Power发展其技术以达到高性能电动汽车所需的电池性能水平。据报道，宝马希望到2026年在其量产车型中使用固态电池，考虑到一些汽车制造商计划在下个十年初实现这一目标，宝马的最后期限有些许保守。

作为全球最大汽车制造商之一，丰田也正在开发自己的固态电池并计划在21世纪20年代初期推出采用固态电池技术的电动汽车。丰田与马自达、日本电装合作开发电动汽车技术，但决定自主开展固态电池的研发工作。丰田最近还与松下合作开发方形电池，不过这两家公司预计也将联手开发固态电池。韩国的现代汽车也通过其南阳研发中心的电池团队开发固态电池技术。据报道，本田也在研究固态电池。不过，目前尚不清楚当现代和本田计划何时推出采用固态电池技术的电动车型。

美国电动汽车制造商菲斯克公司在2018年国际消费电子展上展示了其固态电池研究成果。去年，该公司还为其开发的快充和能量密度高的固态电池申请了专利。公司计划到2020年将这项技术应用于电动汽车，单次充电续航里程超过500英里。

戴森等新进入者也正在研发面向电动汽车的固态电池技术。据报道，这家工程公司正在研发一款搭载这项新电池技术的电动汽车，预计将在2020年上市。戴森计划在该汽车项目上投资10亿英镑（约合13.5亿美元），另外也将投资10亿英镑用于电池制造技术的研发。2015年，戴森收购了专门从事固态电池研发的美国初创企业Sakti3。在收购之前，Sakti3声称其电池的能量密度为每升1,100瓦时，可以将电动汽车的续航里程提高至480英里左右。

供应商看到发展潜力

电动汽车的出现将会给一些汽车供应商的业务带来影响，尤其是那些专门从事动力系统技术的供应商。这些公司将不得不改变自身的业务和产品组合，以保持其在汽车行业的地位。NGK Spark Plugs公司已经意识到了这一点。NGK是全球ICE汽车火花塞的主要制造商之一，但一旦电动汽车成为市场主导，火花塞组件必定将失去增长动力。NGK表示，为了继续维持其行业主要参与者的地位，计划开发面向电动汽车的新一代全固态电池。今日日本援引NGK Spark Plug工程和研发总经理Takio Kojima的说法“公司已经认识到，汽车业从内燃机向电动车转向，这已成为大势所趋，或许会使公司的火花塞及氧气传感器业务被淘汰。但我们有着先进的陶瓷技术，因此决定发展固态电池。”

据报道，德国汽车科技巨头大陆集团也计划投资研发固态电池。据路透社报道，大陆计划组建一个财团来共同开发固态电池技术，同时新建的电池工厂能满足每年50万辆电动汽车的电池需求。大陆首席执行官Elmar Degenhart预计这项技术进入量产的时间要到2024年或2025年。

此前已经与宝马展开合作的Solid Power还获得了能源存储解决方案公司A123 Systems的投资，以加快开发固态电池技术。

存在障碍

虽然固态电池技术前景广阔，但并非没有挑战，实现成功商业化可能需要比预期更多的时间。“尽管固态电池的研究要比锂离子电池早10年开始，并且在安全性、使用期限和能量密度方面具有优势，但由于低导电率和高成本问题，它仍然只是一项很有前途的技术。固态电池的成本大约是每千瓦时1500美元，这几乎是如今锂电池成本的10倍，”IHS Markit供应商解决方案首席分析师Richard Kim表示。

锂电池的成本在过去六年里大幅下降，预计在未来十年还将继续显著下降。根据彭博财经的数据，锂电池的成本已经从2010年的每千瓦时1000美元下降至2016年的每千瓦时273美元。截至2030年预计将进一步下降至每千瓦时73美元。如果成本按照预期下降，那么电动汽车的价格也将大幅降低。投资新电池技术的公司们也希望固态电池的成本也会有类似的下降趋势。

IHS Markit认为，尽管现在有许多企业正积极研究这项技术，但很难保证这些新技术能在2020年应用于电动汽车。“因为固态电池的高成本，不可能在中短期内提升电动汽车的销量。考虑到OEM厂商的产品开发和技术创新周期，固态电池驱动的电动汽车可能会在2020年底得到更好地应用，”Kim表示。