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固态电池材料成分
主要由薄膜负极，薄膜正极和固态电解质组成。
薄膜物质可以有多种选择材质。薄膜负极薄膜负极材料主要分为锂金属及金属化合物，氮化物和氧化物。金属锂是最具代表性的薄膜负极材料。
其理论比容量高达3600mAh/g，金属锂非常活泼，其熔点只有180℃，非常容易与水和氧发生反应，电池制造工艺中很多温度较高的焊接方式都不能直接应用在锂金属负极电芯的生产中。
三大技术路线产业化进展
固态电池的三大体系各有优势，其中聚合物电解质属于有机电解质，氧化物与硫化物属于无机陶瓷电解质。纵览全球固态电池企业，有初创公司，也不乏国际厂商，企业之间独踞山头信仰不同的电解质体系，未出现技术流动或融合的态势。
欧美企业偏好氧化物与聚合物体系，而日韩企业则更多致力于解决硫化物体系的产业化难题，其中以丰田、三星等巨头为代表。
固态电池耐低温吗
固态电池耐低温。全固态电池不含电解液和隔膜,因此固态电池材料不会像液态电池随着降温结冰导致电池无法运作,且安全性较高。
液态电池跟半固态 跟全固态电池有啥区别？
固态电池理论上说是以金属锂或者钠制成的玻璃化合物为传导物质，无需液体电解液的电池，若实现量产，目前市面上的液体锂电池将失去竞争力，锂电隔膜、电解液、后端设备需求量或将大大减少，相关企业的生存空间会被压缩。但是目前固态电池本质上还是半固态电池，其与固态电池的区别是：半固态电池的电解液含量在10%以下，而固态电池完全不含电解液。
半固态电池只是一个量变的过程，仅是技术升级，对电池安全性和能量密度有所提升，但仍属于二次电池范畴，半固态电池在生产过程中，化成、分容等工序仍是必要流程，后端电池设备仍是必需的。
锂电池产业发展至今，液态电池技术已相对成熟，半固态电池在离子电导率、能量密度、耐高温、耐高压、循环寿命等方面均优于液态电池，且半固态电池安全性更高，可大大降低电池热失控风险。
但显而易见，半固态电池技术尚未足够成熟，虽然已经有部分产品投入市场使用，但是仍需要实际检验，同时电导率提升问题能否解决还是未知数。
当前的半固态电池属于过渡性技术，就是将增加了一些新添加剂与聚合物单体液态的电解液注入之后，再用光引发等方式使之部分聚合为固态，且目前的半固态电池多采用软包形态，单节电池较小，成本上虽有所降低，但工艺时间尚无明显缩短。
在未来电池技术的方向上，锂离子电池生产技术发展趋势是向更大电流、更高电压、节能化、小型化、全自动化方向发展。半固态电池、固态电池是锂电池技术迭代的一种体现，而这种迭代升级有利于设备需求的增加和行业格局的持续优化。
正准备“杀死”传统燃油车的固态电池
截至目前，全国新能源汽车保有量达891万辆，增速逼近20%。新能源车已是毫无疑义的大势所趋，但自燃事故频发、充电1小时排队4小时、续航坑爹等问题的发生，总是让新能源车在自我打脸。
到底什么时候才能让人毫无顾虑地买一台新能源车？这可能得看固态电池何时上市应用。
相较于目前主流的锂电池，固态电池续航里程更远、更安全、使用寿命更长，因而被许多人视为动力电池的天花板。
有不少声音就指出"一旦固态电池得以普及，就是传统燃油车淘汰之时”，但固态电池真有这么神吗？
固态电池与目前主流的车载锂电池不同之处在于，前者使用固体材料作为电解质，封存简易，化学结构稳定，热分解温度最高超过500℃，能减少锂离子电池起火风险。
同时，由于固态电池能量密度更高，使得续航能力更强，同时还能缩短充电时间，降低车辆成本。
相反，后者在反复充电时会导致锂离子反复沉积和析出，在负极表面产生锂枝晶，不断缩短电池寿命，严重时甚至穿透隔膜，引发漏液和短路，最终导致车辆自燃。
锂枝晶
在低温环境下，液态锂电池的电解液还会变得黏稠，使得锂离子迁移速率变慢，导致电池活性降低，这就解释了目前的新能源车为何出现如此“坑爹”的现象。
固态电池有多优秀，全靠液态锂电池这个同行衬托。当下，大众、宝马、丰田、日产等车企，以及宁德时代也在全力建立固态电池的技术壁垒。
而在中国这片新能源车的热土，半固态电池已开始逐渐走向汽车的商用化。犹记得一年前，蔚来发布搭载半固态电池的ET7，能量密度达到360kWh/kg，并且宣称一次充电后续航里程就能达到1000公里以上。
蔚来ET7
即使蔚来ET7上的这块电池并不是真正意义上的固态电池，但却还是令固态电池一夜爆红，锂电池概念股票却几乎全线暴跌。
与疯狂的投资热潮形成落差的是，世界上并没有任何一块全固态电池在汽车上量产应用。它还是实验室产物，车企对于固态电池的发展，也只是处在画饼阶段。
在2021年4月时，宁德时代董事长曾毓群就公开表示，“3-5年内能做到车里的，都不是全固态电池”。
早在2011年，丰田就扬言将在2015年到2020年推出固态电池，但至今依然未见踪影，最后又改口到2025年前，才能实现小规模的量产；宝马大致相当，2025年前推出应用固态电池的原型车。
为什么固态电池能把全球第一的车企丰田都难倒？主要是它在材料、制备、成本等方面，都存在着诸多高难度瓶颈。
首先是材料，固态电池的电解质一般分为氧化物、硫化物、聚合物三种，代表三种不同的技术路线，在电导率、能量密度、成本、安全性能方面各有千秋。
该选择哪种材料，目前还没有统一答案，更没有成熟的材料体系。
再者是制备工艺复杂。一是固态电解质中离子扩散速度仅为电解液的十分之一，如果提高能量密度，则要将固态颗粒纳米化，这就形成了工艺制备的难题。二是，固态电池的体系和界面有别于液态锂电池，架构和系统都需要重新设计。
最后是制造成本太高。根据较早前的公开信息显示，全固态电池的制造成本达到 1.5万美元/千瓦时（约97万人民币），而目前普通液态锂电池成本不过200-300美元/千瓦时，论成本，这两者还很难同台竞争。
但不管瓶颈再多，集众多优点于一身的固态电池已成为动力电池行业一个重要分水岭。谁能抢先一步落地，谁就能技术制高点。
作为固态电池这场“军事备赛”上，日本算得上是先锋派。除了丰田外，日产也在积极推进固态电池的落地，且计划在2024年试点生产，2028年推出搭载固态电池的首款车型。
不同于丰田目前只公布了一些零星半点消息，日产最近针对固态电池低调举办了一场发布会，直接剧透了不少技术突破的消息。
一是材料的使用。比如采用纤维状粘合剂取代传统粘合剂，使得正极活性物锂离子的移动不设障碍，进而降低电芯阻抗。
正如前文所言，固态电池材料体系尚未成熟，这意味着研发验证过程漫长且复杂。日产利用大数据和人工智能验证材料，提高材料的选择效率，研发时间从传统的5-20年减少至2-3年。
比如防止性能衰减的正极涂层材料、抑制锂枝晶形成的材料等。
二是生产制作工艺，日本通过正极活性物与固态电解质的均匀、高密度混合，结合纤维状粘合剂，进一步降低电池阻抗。他们还发明了一种设计，使得电解质和电极层重复扩张和收缩而不分离。
三是到2028年有望将电池组的成本降至75美元/千瓦时，充电时间缩短至的三分之一，在25℃下能在15分钟时间内从15%充电到80%。
简单来说，电池阻抗低，充电效率高，成本低。这短短十几个字却是车企未来几年甚至十几年不断探索固态电池发展的终极目标，也是在新能源时代立足的根基。
在全球实现碳中和这场新能源革命中，电池就像核心武器，决定着续航里程，决定着电动车使用的方便程度、安全性，决定是否能真正“革掉”燃油车的命。
而这当中，拥有更高安全性、更高能量密度、更长寿命的固态电池更是极为美好的理想形态。
据工信部公布的《中国制造2025》中对电池技术的指导意见显示，到2025年、2030年两个时间节点，动力电池单体能量密度需达到400Wh/kg、500 Wh/kg。
但从目前行业现状来看，液态锂电池的主流水平为160wh/kg，特斯拉4680电池的300kWh/kg已是行业天花板。反之，固态电池则是分分钟能达到400Wh/kg能量密度。
因此，我们也不难理解为什么全球各家大型车企都在自研或者投资固态电池，毕竟谁也不愿意在不久的将来被卡脖子。
随着技术的进步，未来的固态电池将按照“液态—半固态—准固态—全固态”的技术演化路径，液态电解质含量逐步下降，全固态电池很可能成为最终形态。
但不管是哪种电池，最关键的是要在能量、安全和成本三大方面取得趋于完美的平衡。如果其他技术路线在与固态电池的推进过程中，能更快取得三方面的平衡，也同样可以站在C位。
正如几年前的磷酸铁锂因为能量密度低被抛弃，正当大家都认定三元锂电池是主角时，比亚迪却鼓捣出了刀片电池，再次让磷酸铁锂电池回到主流视线。
比亚迪3月新能源车销量
所以说，杀死燃油车不一定是固态电池，但一定是适合市场发展，兼具低成本与高能量的电池。
固态电池，什么是固态电池
固态电池是一种电池科技。与现今普遍使用的锂离子电池和锂离子聚合物电池不同的是，固态电池是一种使用固体电极和固体电解质的电池。
由于科学界认为锂离子电池已经到达极限，固态电池于近年被视为可以继承锂离子电池地位的电池。固态锂电池技术采用锂、钠制成的玻璃化合物为传导物质，取代以往锂电池的电解液，大大提升锂电池的能量密度。
扩展资料
固态电池的原理
传统的液态锂电池又被科学家们形象地称为“摇椅式电池”，摇椅的两端为电池的正负两极，中间为电解质（液态）。而锂离子就像优秀的运动员，在摇椅的两端来回奔跑，在锂离子从正极到负极再到正极的运动过程中，电池的充放电过程便完成了。
固态电池的原理与之相同，只不过其电解质为固态，具有的密度以及结构可以让更多带电离子聚集在一端，传导更大的电流，进而提升电池容量。因此，同样的电量，固态电池体积将变得更小。
不仅如此，固态电池中由于没有电解液，封存将会变得更加容易，在汽车等大型设备上使用时，也不需要再额外增加冷却管、电子控件等，不仅节约了成本，还能有效减轻重量。
参考资料来源：百度百科—固态电池
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