固態電池一直被視為電動車領域的未來，但多年來，它的發展卻似乎總停留在「明年一定」的階段。究竟固態電池的優勢在哪裡？又為何遲遲無法真正普及？
固態電池的吸引力
安全性與能量密度
固態電池最大的吸引力在於其潛在的安全性。目前的鋰電池使用液態電解液，容易揮發、閃點低，一旦洩漏或受熱，容易爆炸。固態電池則以固體電解質取代液態電解液，理論上能大幅降低起火風險。
此外，據稱固態電池的體積能量密度也能達到 800-1000Wh/L，相比目前的三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池接近翻倍，意味著電動車的續航里程有望顯著提升。
固態電池的技術挑戰
固體電解質的選擇
固態電池的核心挑戰在於尋找合適的固體電解質。理想的固體電解質必須具備良好的離子電導率，才能有效傳導鋰離子。目前被寄予厚望的材料主要有三種：
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聚合物： 由於室溫下的離子電導率過低，已被淘汰。
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氧化物： 穩定性高，但存在界面阻抗問題，阻礙鋰離子在電極和電解質之間的移動。目前部分車企宣傳的「半固態電池」即是加入了部分電解液以解決界面阻抗問題的妥協方案。
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硫化物： 離子電導率高，但安全性較差，容易水解產生易燃易爆的有毒氣體硫化氫，且成本高昂。
界面阻抗問題
界面阻抗是指鋰離子在通過電極和電解質的接觸面時所遇到的阻力。這是固態電池目前最大的技術難題之一。雖然硫化物電解質與電極的接觸面較氧化物好一些，但目前也只能在實驗室裡通過外部加壓等方式勉強緩解這個問題。
固態電池的「跳票」歷史
豐田汽車早在 2011 年就發布了基於鋰鍺磷硫開發的固態電池，並多次宣布將在不同年份實現商用，但每次都未能如期實現。這種不斷延遲的現象，也反映了固態電池技術發展的艱辛。
固態電池的未來展望
儘管面臨諸多挑戰，各家廠商仍在積極探索不同的技術路線。除了上述三種材料外，還有一些新的熱門方向，例如鹵化物以及有機物和無機物複合在一起的固態電解質。
- 寧德時代的老闆曾毓群表示，至少寧德時代還拿不准固態電池是不是能在 2027 年量產，他們預計至少要在 2030 年之後，固態電池才能大規模應用。
雖然固態電池的量產時間仍存在不確定性，但隨著技術的不斷突破，或許在未來的某一天，我們終能真正用上安全、高效的固態電池。
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