电池技术需要突破的方向有很多，比如高能量密度、高安全、高性价比、耐低温、耐高温、寿命预测以及安全预测等。目前有一款热门电池能符合上述的部分需求，即固态电池。

固态电池这个话题最近几年一直都是热点，而且确实也是很多企业/科研机构在这个方向努力。

以下是聚合物电池和固态电池的主要结构（不含外壳形态）：

聚合物电池

固态电池

从上图中可以看出固态电池比聚合物电池少了隔膜，液态电解液（含电解质）更换成了固态电解质。

液态电解液更换为固态电解质，可以使固态电池有以下优点：

1.高安全性

以下是聚合物电池在各温度下发生的趋劣反应：

但是固态电解质则有以下几个优点：

①具有高机械强度，可以抑制锂枝晶生长，这样子就可以减少正负极短路的可能性

②固态电解质相比于液态电解液不易燃烧且不易爆炸

③液态电解液会持续与负极材料发生副反应，但是固态电解质则不会有持续界面副反应

④液态电池在生命中后期，电解液会出现干涸（拆解超长期循环寿命的电池，可以看到里面几乎没有电解液了），很显然固态电解质则没有这个问题，且固态电解质也不会有漏液的问题

⑤可以提升电芯的最大电压。液体有电解电压，因此锂电池在充电时的最高电压是不能超过电解液的最高电压的，否则电解液就会分解，这会影响电池的使用性能。因此固态电解质显然在这方面有很大的优势。

也可以从下图中看出这点：

锂离子电池和全固态电池安全图

2.高能量密度

传统液态电池的能量密度已经接近 350Wh/kg 的理论极限。固态电池的电化学窗口宽，能够承受更高的电压（5V 以上），材料可选择的范围更广。目前固态电池中，石墨负极比容量为372mA·h/g，硅基负极理论比容量为 4200mA·h/g，锂金属负极理论比容量为 3860mA·h/g，都显著高于正极。全固态电解质不仅能够兼容上述高比容量负极材 料与常规正极材料体系，还可匹配高比容量的正极材料，使得能量密度达到 500Wh/kg 甚至更高。

3.宽温区运行

大家都知道现在的动力电池一般只能在-20℃~60℃这个温度区间使用，其实这主要就是受限于液态电解液。低温下液态电解液粘度增加，这会导致电导率降低、电解液/ 电极界面阻抗和电荷转移阻抗增大、锂离子迁移速率降低。液态电解液在高温下会出现蒸发、燃烧等现象，而且高温下隔膜也会收缩、燃烧，这些都限制电池在高温下使用。

固态电解质则不存在粘度问题，且因为固态电池没有隔膜，因此可以在更宽的温域使用，按目前的数据来看，固态电池可以在-40℃~150℃间使用。

4.更小的体积和更小的质量

因为固态电池有更高的能量密度，因此这可以减小固态电池的体积和质量，方便动力电池的小型化和轻量化。

别看现在的固态电池话题十分火热，也时常传出XX企业成功研制固态电池的新闻，但很遗憾，目前还是没有可量产且高性价比的固态电池。现在有些企业宣传的量产“固态电池”只能算是半固态电池。

下面是液态、固态、半固态锂电池的对比，可以参考一下：

看了以上这些，我们也要知道固态电池也很难一蹴而就，毕竟固态电池还面临着离子电导率低、量产难度大、价格高等问题。按照目前的技术发展及一众大佬的公开言论，估计固态电池量产还得有个三年甚至更久。

固态电池因为能量密度提升，如果按2.5倍于现在的能量密度考虑，现在100度电的电车则可以将电量提升至250度电，如果按一度电8考虑，则可以将电车续航提升至2000公里。

但是扪心自问大家都真的需要这么长的续航吗？我的观点是相反的哈。

如果大家日常通勤的里程只有60公里，一个月行驶里程只有1800公里，这样子貌似2000公里续航的车一个月只用充电一次，看起来是真的很好。但是实际上是性价比极低。

可以从以下两点来看：

1.我们以一台车15年的使用寿命来考虑，如果一个月只充电一次，15年也就是充电180次。如果按照固态电池500~1000次的循环寿命来考虑，这将是一种巨大的浪费。

2.如果一台车250度电，续航有2000公里，假设将来一度电1元，那就是电池价值25万元。试想你每天只用60公里的续航，却带着25万元的电池包，这真的划算吗？因此长续航并不适合所有人的，每个人要根据自己的实际需求来选择续航合适的电车，而不是一味追求长续航。