三元锂电池或将淘汰，固态电池才是终极形态？

先说说固态电池的优势，能量密度高。能量密度的提升原因首先在于使用的电解质更少、更薄；然后固态电解质大多数拥有较宽的电化学窗口，因此其可以兼容更多高电压正极材料；不仅如此，全固态电池良好的安全性、高电压化还可以让电池管理系统BMS更为简化，因此最后装车的电池系统能量密度可以提高。更高的能量密度，电池也能更轻，降低车身重量。另外就是体积小，小体积/高的体积能量密度的电池对于消费电子品的重要性无需多言，而对于动力电池来说，相对紧凑的体积仍然是非常重要的。在传统锂离子电池中，隔膜和电解液加起来占据了电池中近40%的体积和25%的质量，而使用全固态体系，有望将这一部分的占比降低。不仅如此，目前业内几乎公认：负极如果想要锂金属化，使用具有良好力学和化学稳定特性的固体电解质将是有效可行的方案，这可以使电池能量密度与体积密度都得到明显提升。除此之外，其安全性也要更好，但是固态电池有一个问题，就是很难实现快充，另外，对于传统锂电池来说，电解液与电极材料之间的界面会发生复杂的电化学反应，而在此处是固-液界面，传质等过程总体来说比较顺畅。然而到了全固态电池，这个问题就变的比较麻烦了。全固态电池在此处的界面是固-固状态，这里就涉及到了几个核心的材料学问题：界面的润湿、结合、热膨胀匹配，而且这些不只是单纯的科学层面上的挑战——如果固态电池最后要用到汽车上，必须要解决从实验室到工程应用中的一系列问题。

其实固态电池从名字上就能看出它的特性，如果通俗的讲，全固态电池就是里面没有气体、没有液体，所有材料都以固态形式存在的电池。以锂电池为例，一般来说，锂离子电池主要由正极、负极、隔膜、电解液、结构壳体等部分组成，其中电解液使得电流可以在电池内部以离子形式传导。电解液技术是锂电池的核心技术之一，也是现在电池工业中利润很高的一个组成部分。但是锂电池用久后有的会鼓胀，而在更极端的小概率事件下，有的甚至会发生危险，而且现在的锂离子电池的工作温度范围有限，在40 度以上的高温下寿命会急剧缩短，安全性能会也出现很大的问题。相对的，固态电池的能量密度高，自然体积就会比较小，重量轻，安全性还好，可以说很好 的弥补了现在锂电池的一些缺点。但是同样的，目前的全固态锂电池的电解质主要有有机和无机两大体系，成本总体偏高，尤其是无机体系的电池很多采用CVD/PVD等复杂的工艺制备，生产（沉积薄膜）速度慢，成本昂贵，单体电池容量很小，往往只适合做小型电子器件用的电池。所以在汽车领域，并没有太大的竞争优势。