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CSB高級工程師講解：不要對固態電池有太多幻想“期望越大，失望越大”！！！
CSB高級工程師講解：不要對固態電池有太多幻想“期望越大，失望越大”！！！一件本來還算不錯的事情，倘若我們對它抱有過高的期望，那麼等它落地之後，我們只要看到了一點點缺陷，都會產生巨大的落差感，哪怕這件事兒本身並不差。
這就是人性，而人性左右了市場，特別是資本市場。
固態電池最近這段時間很火，隔三差五就會有新的技術突破，老局也觀察了很久，尤其是作為一個新能源汽車車主，每次看到這些技術突破，更是會有一種“買車買早了”的後悔感。
但問題是，固態電池真的就有那麼神奇嗎？真的就能滿足人們的各種期望嗎？
答案，其實是處於一個既肯定又否定的疊加態。
說肯定，是因為固態電池有它自己的優點，極為突出且無可替代。
說否定，是因為它的缺點和瓶頸同樣不可忽視，且並非都是技術問題。
在老局個人看來：固態電池當然是一個好東西，但我們對它也確實產生了許多不切實際的期望——我們需要從一個更全面、更客觀的角度去評估固態電池的價值。
一句話：固態電池值得，但還是建議大家不要對固態電池抱有太多的幻想。
固態電池和液態電池的
本質差別
討論固態電池之前，我們得先瞭解一下電池的結構和原理，否則後面很多東西理解起來就比較麻煩。
鋰電池的結構並不複雜：一邊是正極，通常使用鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰和三元材料（鎳鈷錳酸鋰）等含有鋰的化合物製作。另一邊則是負極，最常見的材料是石墨以及比較新潮的矽基材料。在正負極之間，則是電解質和隔膜，其中電解質負責傳輸鋰離子，隔膜則負責分開正負極、防止短路。
充電的時候，外界的電壓驅使正極上的鋰離子離開，經過電解質的傳遞，穿越隔膜，最終嵌入負極材料上。與此同時，電子也經由外部線路，從負極來到正極處。
而在用電的時候，由於正極那邊已經沒有了外界的電壓，鋰離子則會從負極經過電解質、隔膜而返回正極。同時，電子也會走外部線路從正極流出，從而形成了供我們使用的電流。
不論固態還是液態，上述這些原理都是通的。由此可見，固態電池和液態電池在底層原理上並沒有太大的不同。
兩者之間的區別，在於中間的電解質形態上——液態電池用的自然是液態電解質，往往採用“鋰鹽+有機溶劑”的配方，而固態電池則是用固體材料，有硫化物、氧化物、凝聚態等不同的技術路線。
因此，固態電池和液態電池之間一切差異的本源，其實是在微觀尺度下，電解質形態不同而產生的不同影響。
在液態電池裏，正負兩極都浸泡在液態的電解質中。在微觀尺度下，我們會發現：液態電池的電極完全被電解液所浸潤，彼此之間親密無間，鋰離子的通道暢通無阻。
這也就導致液態電池可以擁有更高的“倍率性能”，享受到更快的充電速度和更大的放電功率。
同理，恰恰也因為“完全浸潤”，所以電極和電解液之間無時無刻都在進行著反應，這也就極大限制了人們選擇電極材料的範圍——以負極材料而言，科學家們雖然知道採用鋰金屬負極可以獲得更高的能量密度，但因為鋰金屬負極會和電解液持續反應，所以在現實裏只能退而求其次，選擇弱得多但足夠穩定的石墨負極。
另外，之所以我們會覺得液態電池不安全，其實一部分問題就出在了液態電解質上面——鋰鹽本身並非易燃易爆物質，但電解液裏的有機溶劑（碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯等）都是極度危險的化學品。
一旦電池進入熱失控，電池內部就會引發各種連鎖反應，甚至都不用很熱，只要100多度就已經足夠啟動“毀滅之旅”了——110度左右，石墨負極就會開始和電解液反應，150度左右，隔膜就會融化，進而導致短路，溫度急劇升高——電解質裏的有機溶劑受熱會分解出氫氣、一氧化碳、甲烷、烴之類的易燃易爆氣體，正極材料則會在高溫下分解釋放出大量的氧，只要溫度再高一點點，就會導致劇烈的燃燒乃至爆炸。
而在固態電池裏，情況正好是反過來的。液態電池的優點和缺點，卻恰好造就了固態電池的缺點和優點。
在固態電池裏，固態的正負兩極和固態的電解質之間看似密切貼合，實際不過是無數個“點接觸”而已，根本沒辦法形成液態那樣的“面接觸”，鋰離子的通道崎嶇坎坷、並不通暢（所謂固-固介面阻抗高）。
這種結構的好處很顯著——既然彼此不貼合還都是固體，那麼電解質和電極之間的介面反應也就沒那麼活躍，那就可以用上各種逆天材料，能量密度理論上可以做得非常大。
但壞處也是一目了然，同樣是因為不貼合，所以若是不借助加壓之類的技術手段，固體電解質和電極之間就總是接觸不良，倍率性能肯定也就不怎麼好看，充電速度和放電功率都會打折。而且固態電解質的離子電導率也顯然不如電解液那麼高，進一步導致固態電池裏離子之間的遷移堪比堵車現場。
當然，“安全”這塊，固態電池還是相當到位的——由於不需要電解液，它的安全性天然就會比液態電池好很多。在固態電池的隊伍裏，不論是氧化物電解質還是凝聚態電解質，都擁有著優秀的耐高溫性能——氧化物電解質更是可以頂著600度的高溫依舊穩如泰山，顯示出了超強的安全性。
