作为新能源汽车的动力核心，目前使用的磷酸铁锂或三元锂电池技术，其整体性能正趋于瓶颈。要让电池续航更强、寿命更长，更安全环保，就要找到新的突破口。而固态电池，则正是被业界看好的“下一代”电池技术。
相比传统的锂电池，固态电池最大的特点就是用固体电解质取代了液态电解质和隔膜，并采用金属锂作为负极材料。这样做有什么好处呢？
首先，固态电解质是由无机或有机固体材料构成的，与液态电解质相比，它们具有更高的热稳定性和化学稳定性。这意味着它们不会在高温下发生分解、氧化或燃烧，也不会因为挥发或泄漏而导致电池性能下降或安全隐患，所以固态电池具有更高的安全性。其次，固体电解质可以让电池内部更紧凑、体积更小巧，将能量密度提升到500Wh/Kg甚至更高。
同时，固态电池使用了金属锂作为负极。金属锂是一种理想的负极材料，具有高比容量、低电位和高能量密度。但在普通液态电池中，金属锂会与液态电解质发生强烈的反应，导致锂枝晶的生长和金属锂的粉化。这些现象会造成电池容量衰减、内部短路，形成安全隐患，所以普通液体电池负极一般以石墨为主，在性能上就打了折扣。而固态电解质能有效抑制锂枝晶的生长和金属锂的粉化，可以直接使用金属锂，从而进一步提高电池的性能。
除了负极材料外，固态电解质相对于液态电解质来说，电化学窗口会更宽，可以选择容量更大的正极材料，提高能量比；也可以选择电压差更高的正负极材料，都可以达到提升能量密度的目的。
总之呢，相比传统锂电池，固态电池在能效和安全性上都强得多——不仅能量密度更大，安全性能更高。而且固态电池的结构简单，相对普通液态电池重量更轻，寿命更长，等以后量产起来了，成本也会比普通电池更有优势。正因为以上诸多利好因素，所以固态电池备受关注，日韩与欧美的很多车企、电池等相关企业，都在加紧布局这个领域。据报道，丰田汽车正与松下公司携手，大众汽车与QuantumScape联合，通用汽车与SolidEnergySystems合作，福特汽车与SolidPower搭档，奔驰汽车与HydroQuebec、FactorialEnergy等合作……这些企业与机构争分夺秒，都想抢先拿下固态电池的技术和市场。
最近，丰田更是宣布在固态电池技术上取得了重大突破，能够将电池的重量、体积和成本减半，并计划在2025年推出搭载先进固态电池的电动汽车。这一消息引发了业界的关注，2025年似乎成为了固态电池大规模应用的关键时间点。
而在国内，作为中国最大的汽车制造商，上汽集团早就开始攻关固态电池技术了。2020年，上汽参与了清陶能源的e+轮融资。2021年，上汽和清陶联合开发了第一代固态电池，并完成了装车试验。
别看大家都在卷，其实固态电池的技术研发难度极高。首先要解决的就是固态电池量产所面临两个主要难点：一是电导率偏低问题；二是界面阻抗和稳定性问题。简单来说，就是电子通过的效率低，而且正负极和电解质的连接处存在电阻大，接触不良的问题。要解决这些问题，就得找到一种合适的电解质，让它能达到既让锂离子顺畅通过，又解决了接触不良的问题。目前有三种主流固态电解质，分别是聚合物、氧化物（中国）、硫化物。它们各有优缺点，也各有不同的技术路线和研究方向。
聚合物固态电解质具有质量轻、黏弹性好、机械加工性能优良、与电极相容性好等优点，但是室温下的离子电导率较低，需要通过掺杂或复合等方法进行改性提高，目前是欧洲国家攻关的重点；
氧化物固态电解质的综合性能较好，是最有前景的固态电解质材料之一，目前国内企业主要在这方面进行研究。但其发展受到电解质和电极界面阻抗大、界面反应导致电池容量衰减等因素的制约;
硫化物固态电解质的电导率最高，研究难度最高，开发潜力最大，如何保证高稳定性是其面临的最大挑战。目前日韩企业在这方面投入了大量资金进行研究；
目前，上汽和清陶能源联合开发的第一代固态电池选择了氧化物为主导，并融入聚合物材料的技术路径，这款固态电池用了氧化物无机固体电解质，并在正极材料、金属锂负极、封装工艺等方面都有创新，在实现“系统级零热失控”的前提下，单体能量密度达到368wh/kg（比磷酸铁锂电池高出一倍多呢，以后还能再高），测试车辆最大续航里程达1083公里。
到了2022年，上汽与清陶能源成立了固态电池联合实验室，共同推动车用固态电池材料、电芯与系统的联合开发。今年5月，上汽参与了清陶能源G+轮增资扩股，成为清陶第一大机构投资者。下半年，上汽和清陶还将成立合资公司，共同开发安全性能、能量密度、成本均优于传统磷酸铁锂电池的新一代固态电池产品。
根据规划，到明年，固态电池将在智己新车上首搭量产上市，整车续航里程超1000公里，充电10分钟续航增加400公里；届时，智己、飞凡、荣威、MG的产品都将搭载固态电池，实现固态电池“十万量级”销售规模。到2025年，通过正极材料、电芯工艺创新以及规模化的应用，固态电池的成本将比同等规格的磷酸铁锂或三元电池锂电池更有优势。
固态电池是新能源汽车下半场的战略支点，上汽和清陶联手，已经占得先机。同时，上汽还将探索更多的技术创新，引领汽车产业的变革。目前，上汽正在积极塑造从芯片、操作系统、软件、数据闭环、运动控制系统、三电系统到对应场景的整车集成能力和技术创新优势，打造拥有“强劲的心”、“敏捷的身”、“智慧的脑”的全新“科技生命体”。
未来三年，上汽智能电动创新技术将集中落地，持续推动“新赛道加速跑”。2024年，上汽将率先推动固态电池技术大规模量产落地，能量密度翻番、安全性能更高、成本更低。2024年，“整车中央协调运动控制器技术（VMC）”将量产落地，使车辆能够在不同驾驶模式和复杂路况下，始终保持车身稳定，让新手“秒变”老司机，带来极致安全、舒适体验。2025年，“中央计算+区域控制”全栈3.0智能车解决方案将全面落地，实现“舱、驾、算、联”四域合一，车辆将具备自学习、自进化和自成长能力，成为人们最贴心的“智能出行伴侣”。上汽正凭借技术研发的深度和开放合作的广度，一步一步地迈向新能源汽车产业的未来。
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