说固态电池前,我举个灯泡的例子:
1801年,英国的戴维就发明了电灯,用的是铂丝,但此后80年时间里,电灯的推广一直停滞不前。
作为对比,1846年,加拿大地质学家发明了煤油,仅仅也就十几年的光景,煤油灯就风靡世界,1860年美国的煤油产量已经超过10万加仑,销量遥遥领先。
电灯打不过油灯,主要是因为灯丝不行,早期的灯丝寿命只有50个小时,这谁能用的起,直到了1879年,一个叫爱迪生的家伙,尝试了1600多种材料,终于发明了碳化灯丝+抽真空技术的灯泡,灯丝寿命提升到了1200个小时以上,电灯才迅速发展取代了煤油灯,而且现在还不断进化,比如你现在拿着的手机屏幕,就是几百万个发光单元在展示灯光秀。
看到这你会不会觉得电灯油灯和电车油车有点类似,电车100多年前就被发明出来了,但是由于没有合适的「灯丝」-电解质,所以反而被燃油车淘汰了。
现在回到主题,电池和电灯一样,技术路线已经非常清晰了,现在就看谁能找到合适推广的固态电解质,谁就是下一个爱迪生。从70年代就开始,人类尝试了非常多的电解质,从酸化物、氮化物、硫化物、氧化物、卤化物等等,这些不同的电解质的优点被广为宣传,比如有的造价成本低,有的导电能力好,有的安全不燃烧等等,但是能综合在一起让人满意的暂时还没有。就像苏神跑的快,姚明能灌篮,吕小军力量大,但是还没有发现能有这个人集合的优点的人。
目前最有希望量产的硫化物固态电池,已经发展了三代了,硫化物的导电率好,成本也低,但是安全性上还做不到不燃的,只是热稳定性更好,可以到300度,是现在液态电池的3倍,电解质也便宜比如锂7磷3硫11型,锂10铬1磷2硫12 等等,日本的丰田较多专利也是硫化物路线,我们国家的代表是中科院吴凡团队,宁德和比亚迪不时有硫化物方面的消息
其次就是氧化物固态电池也在推进产业化,比如中科院陈立泉院士团队的石榴石型氧化物电解质,因为化合物已经有氧了,热稳定性更好,耐热稳定性到了1200度,算是真的不会自燃了,但是氧化物的应用要靠后,还有导电率低、成本高等其他问题。
所以,固态电池就算出来了,也是初级形态,就像1878年的碳丝电灯泡一样,但是只要比同期的煤油灯是强,你该买不还得买。
还有一个问题就是价格,真正的固态电池的产业链和目前的液态电池完全不同,大部分设备都无法通用,需要重新建厂和产线,前期的成本很高,第一批买家得有给厂家当韭黄的准备。
我个人认为固态电池肯定会到来,但是会和内燃机、液态电池 有一个共存期,固态电池有个特点,充电越快,寿命越长,比较适合纯电车,反而不太适合混动车。