固態(tài)電池是未來，三元鋰離子電池是現(xiàn)在

固態(tài)電池前景一片大好，但它關(guān)于我們來說卻還很陌生。

因?yàn)楝F(xiàn)在聽到最多的還是磷酸鐵鋰離子電池和三元鋰離子電池，特別是后者市場(chǎng)需求非常火爆。比如特斯拉、寶馬i3都是配備的這類電池；國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，像江淮、比亞迪、北汽等廠家也開始將旗下原本使用磷酸鐵鋰離子電池的車型換裝三元鋰離子電池。

三元鋰離子電池之所以如此火爆是因?yàn)樗兄芨叩哪芰棵芏龋h(huán)性能和一致性也要好于磷酸鐵鋰離子電池。舉例來說，特斯拉的三元鋰離子電池能量密度已經(jīng)達(dá)到330Wh/kg，這比還在100Wh/kg波動(dòng)而且上限很低的磷酸鐵鋰離子電池有明顯優(yōu)勢(shì)。

從今年四月份工信部公布的《新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄（2018年第3批）》報(bào)告看，304款新能源車型配備三元鋰離子電池的車型占比高達(dá)53%，首次對(duì)磷酸鐵鋰離子電池實(shí)現(xiàn)反超（后者為36%），大有改朝換代的意思。

另外，三元鋰離子電池在輕量化方面也要好于磷酸鐵鋰離子電池。

以比亞迪E5為例，磷酸鐵鋰離子電池版本電池容量為52kWh，重量517kg，續(xù)航350公里。換裝后的三元鋰離子電池電池容量達(dá)到61kWh，重量反倒降低至444kg，續(xù)航也升至400公里。你看，現(xiàn)如今各大廠家都在和輕量化死磕，比亞迪通過此方式減輕了73kg的重量，成效大大的。

不過三元鋰離子電池也并非完物，比如它的安全性就一直受到質(zhì)疑。特別是三元鋰離子電池?zé)岱€(wěn)定性較差，燃燒溫度在300℃以下，而且因?yàn)闀?huì)分解出氧分子，起火后很難控制，比如特斯拉今年以來發(fā)生的幾件起火事件，消防員都沒能及時(shí)將火勢(shì)制止，就是三元鋰離子電池的鍋了。

去年在奧地利發(fā)生的TeslaModelS撞擊起火事故，當(dāng)?shù)叵栏浅鰟?dòng)了35位消防員和5部車輛才順利將火勢(shì)安全撲滅。據(jù)消防員稱，必須將TeslaModelS的高性能電池組電線切除后，才能順利控制火勢(shì)，不然車輛將不斷燃燒。

相比之下，磷酸鐵鋰離子電池的燃燒點(diǎn)高達(dá)700-800℃，而且不會(huì)分解出氧分子，安全性要高得多。正是基于安全性考慮，在我國(guó)，搭載三元鋰離子電池的客車一度無法進(jìn)入工信部新能源汽車推薦車型目錄。

2016年，源于2015年十二月份香港發(fā)生的一起采用三元材料動(dòng)力鋰電池的電動(dòng)大巴發(fā)生著火爆炸事件。經(jīng)我國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)與工信部、中汽協(xié)等部門和機(jī)構(gòu)商定，特指商用車中的客車暫停使用三元材料動(dòng)力鋰離子電池。這在當(dāng)時(shí)是很轟動(dòng)的一件事。

所以除文章開頭我們提到的壟斷原因，固態(tài)電池還因?yàn)槟芰棵芏取踩院腕w積等優(yōu)勢(shì)，在行業(yè)看來是非常有前景的一類電池產(chǎn)品。

固態(tài)電池真有這么神奇？

日期，豐田公布了全固態(tài)電池的框架，作為松下的親密合作伙伴，他們計(jì)劃于2020年起實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，彼時(shí)，豐田會(huì)將全固態(tài)電池的功率密度提高至400Wh/L，這比現(xiàn)今傲視群雄的特斯拉還要雄壯威武！剛剛宣布與豐田就混動(dòng)技術(shù)合作的吉利，未來或許還有機(jī)會(huì)趕上這波福利呢。

固態(tài)電池可以使用金屬鋰來做負(fù)極取代石墨負(fù)極，而金屬鋰的容量是石墨容量的10倍，這就是固態(tài)電池神奇的玄機(jī)。

在安全性上，固態(tài)電池也有明顯優(yōu)點(diǎn)。現(xiàn)在的鋰離子電池基本都是石墨做負(fù)極，中間液體電解質(zhì)，含鋰過渡金屬氧化物做正極的模式。但由于使用了可燃的有機(jī)溶劑做電解質(zhì)，安全性一直不穩(wěn)定。相比之下，固態(tài)電池由于中間的電解質(zhì)是固態(tài)，局部發(fā)生短路的時(shí)候，只會(huì)發(fā)生聚合物熔化，而且熔化以后可成為絕緣體，所以不存在燃燒、泄露和爆炸等問題了。

在輕量化上，固態(tài)電池也是一把好手。單就電池結(jié)構(gòu)比較，三元鋰離子電池的基本結(jié)構(gòu)為正極、負(fù)極、電解液、隔膜與結(jié)構(gòu)殼體等。而固態(tài)電池則省去了其中的隔膜和電解液等，會(huì)更小更輕。