在電動汽車的各種部件中，動力電池似乎是消費者最重要的部分。 它的效能和安全性將對續航里程和體驗產生直接影響。 與市場上主流的鋰離子電池相比，全固態電池具有高能量密度和高安全性的優勢，可以在增強續航性的同時更好地保證安全性。 作為一項新興技術，目前還不成熟，但即將迎來突破。
作者 Huang Xinwei
根據含有液體電解質含量的電解液分類，鋰電池可分為液體、半固體、準固體和全固體四大類。 半固態和亞固態電池內部的電解質都是以固態和液態混合的，在技術不成熟時作為過渡形式使用。 顧名思義，全固態電池內部沒有液體電解質，全固態，是固態電池的一種成熟形式。 其中，液態鋰電池能量密度的理論極限為300Wh kg，而全固態電池的能量密度最高，可超過600Wh kg，大大增強了續航能力。 
全固態電池在能量密度和安全性方面具有明顯的優勢。 目前主流鋰離子電池內部的電解液為液態，負極嵌入鋰石墨材料。 但是，全固態電池的電解液都是固態的，無需考慮鋰液電解液發生反應的可能性，負極可以直接使用鋰金屬作為材料，可以減輕電池的重量，減小體積，因此能量密度更高。 其次，電池內部的固體電解液具有不易燃、耐高溫、不揮發、無腐蝕性的特點，替代了易燃易爆的有機電解液，在高能量密度的條件下可以保證高安全性。 
全固態電池在能量密度和安全性方面優於其他電池，但它們也有自己的缺點。 固體電解質與電極材料有效接觸較弱，離子電導率低，介面阻抗大，會對電池效能產生負面影響。 此外，全固態電池的成本居高不下，在價效比上無法與半固態電池相提並論。 因此，目前全固態電池僅處於小規模生產階段，仍需努力開展技術攻關，邁向量產階段。 未來，行業將在多個方向進行研究，以盡快實現全固態電池的普及。 首先，電極和固態電解質保持緊密聯絡，提高電池的效能。 其次，它抑制了鋰金屬枝晶的生長，防止了電池容量的快速衰減，降低了事故的潛在危險。 然後，深入研究全固態電池的理化模型，揭示多場耦合下電池的失效和失控機理。 四是研發新型廉價可靠的固態電解質、鋰負極等配套關鍵材料，並在製造工藝上取得突破，降低成本。 
儘管存在多種多樣和複雜的技術障礙，但該行業的曙光似乎即將到來。 廣汽、長安、豐田、日產等主機廠計畫在未來3-7年內量產全固態電池。 這樣一來，上述許多研究方向很可能在不久的將來迎來突破。 在全固態電池的加持下，電動汽車將擁有更好的續航里程和更高的安全性。 