固态电池为什么 还造不出来？

2017年，美国电动车公司Fisker发布了一项刚完成申请的固态锂电池专利：充电1分钟，续航800公里。这个技术指标在现在依然是骇人听闻的。

创始人Henrik Fisker在接受采访时信誓旦旦地表示，固态锂电池会在2023年量产，价格只有锂电池的三分之一。2018年，Henrik Fisker表示，公司攻克了固态电池难题，最终设计将在数月内公布。

但到了2021年，Henrik Fisker表示，已彻底放弃固态电池计划。

“这是一种这样的技术，当你觉得已经完成了90%，几乎达到目标时，然后你意识到剩下的10%比前面的90%困难得多。因此现在，我们完全放弃了固态电池，因为真的无法落地。”Henrik Fisker说，“我个人认为，不管是哪种形式的量产，固态电池都至少还需要7年。”

Fisker的“头铁”，导致了最终的失败。在固态电池赛道，更多的创业者，选择妥协。

做混合锂金属电池的公司SES创始人胡启朝向虎嗅描述了另一个探索下一代电池技术路线的故事。
胡启朝的导师在1996年至2012年都在做固态电池的研究工作。胡启朝自己的博士论文，也是全固态电池研究。在2012年创业以后，他发现全固态的金属电池仍存在诸多基础问题，比如正负极界面抗阻、锂离子导电率问题等。

这些问题让固态电池的充放电性能及寿命大打折扣。

“做科研的人说话不会太绝对，但全固态电池很难做出来，我们遇到的问题是基础性的化学问题，这类问题不是可以靠时间去解决的”，他说。

彼时，类似SES这样的创业公司都选择切换技术路线。原因很简单，投资方可以允许创业公司去挑战工艺难题，但基础科学层面的问题，投资方无法接受。基于资方建议及自身发展考虑，胡启朝最终选择放弃固态电池路线，去做混合锂金属电池。

“可能需要十个爱因斯坦这样的人物，而不是找十个成熟的科学家，才能解决这些基础化学层面的问题，现在元素周期表上的东西都试了一遍，解决基础问题等于在元素周期表上增加其他的元素”，前述人士对虎嗅表示，现有的化学体系无法突破固态电池的瓶颈。

在这样的前提下，除了部分拥有少数关键专利的创业公司，其他多数创业公司都将固态电池的研发作为第二方案。而最根本的基础化学问题研究，主要在科研机构和巨头公司中进行。

囿于基础化学瓶颈，固态电池研发机构在最基础的技术路线上都没有达成共识。

当前，固态电池的技术路线分为聚合物、硫化物及氧化物路线。其中，欧美企业侧重于氧化物和聚合物技术路线；中国企业侧重于氧化物技术路线；日韩偏重硫化物技术路线。

这三个技术路线都存在相应的技术难题。聚合物电解质需要加热到60℃才可以获得足够的导电率；氧化物电解质中锂离子的电导率比液态要低很多；硫化物电解质中的锂离子导电率跟液态相近但是易氧化产生有毒气体。

除了电解质难造外，固态电池的问题还包括循环性能差、固固界面的反应机理及机制问题，以及锂负极的可充性等等。

当前，在业内看来最有可能率先量产固态电池的企业是丰田汽车，丰田拥有全世界最多的固态电池专利，仅丰田一家的专利数量及质量就远超中国之和。

早在2017年12月，丰田就曾表示将在2020年初开始生产固态电池，但是在2019年，丰田研发部负责人寺重茂树表示，丰田只会在东京奥运会技术展中推出一款使用固态电池供电的电动汽车，且在2030年之前不会销售使用固态电池的车辆。

他说：“我们将生产配备固态电池的汽车，并在2020年展示该产品，但批量生产固态电池的时间将稍晚一些。”

但到了2022年，丰田的全固态电池车也迟迟没有亮相。“丰田采用的技术路线是性能天花板最高的，但丰田也没有解决硫化物容易产生有害气体的问题”，前述人士对虎嗅表示。

除了丰田外，目前对外宣布固态电池研发进展的公司，也普遍遭受质疑。“比如QuantumScape声称自己通过陶瓷材料解决了锂枝晶问题，但从我们拿到的样品中，这个解法又出现了新的问题，陶瓷的导电性是很差的”。

而国内的赣锋锂业、辉能科技等公司，在此前也遇到固态电池的研发难题。其中，赣锋锂业在2020年业绩说明会上曾宣布其研发的第二代固态电池能量密度超350Wh/kg，循环寿命接近400次。

但事实上，400次的循环寿命连国标的一半都没达到，更不用提量产装车。而清陶能源、辉能科技等固态电池企业的产品，在循环寿命或充放电性能上都存在较大的难题无法突破。

“这些问题看似差之毫厘，实际上失之千里，现在市面上的公司都是报喜不报忧，比如那些不敢公开自己体积数据的电池，体积上常常都是有问题的，看起来重量能量密度很好看，但是能量和功率除以提及，性能就很难看了，拿充放电性能说事的，又回答不了能量密度的问题”，前述人士表示。

“电池量产装车是需要给出A、B、C三种样品的，这些样品需要一至两年的时间去验证可靠性才会装车，如果一个企业说自己2025年之前可以装车，那么目前肯定已经完成了实验室阶段的研发工作，但据我了解，现在多数电池企业在实验室中造出来的固态电池，性能还没达到样品的标准”。

“现在与之前最大的不同是，固态电池技术已经取得了进步，人们已经发现了阻碍其商业化的问题，这足以让我们感到乐观”，一位更加乐观的人士认为，至少业内已经知晓固态电池面临的困难，剩下的只要解决问题就行。

不过，这位人士并未告知虎嗅，解决问题需要多久。