固态电池，不妨多点耐心？

 前言

2024年德国国际烟草和烟具贸易博览会上，惠州亿纬锂能股份有限公司展示了凝胶态电池。

凝胶态电池具有续航更长、重量更轻、安全性更强、循环寿命更长等诸多优点。与传统电池电芯采用液态电解质和隔膜不同，凝胶态电池电芯采用的是固态电解质。

近年来，市场对高性能电池的需求不断增长，固态电池作为下一代电池技术的“明星”，吸引了大量资金和技术投入，商业化进程不断加速。

亿纬锂能Mr旗舰系列

目前，固态电池研发取得了哪些突破？离量产还有多远？关键难点在哪？

 “优势在我”

在飞行测试基地，一声“准备就绪，起飞，开始计时!”后，旋转的螺旋桨迅速掀起风声，一架涂着白色涂装的飞行器垂直冲向云霄，眼前的树木、道路和场地渐渐缩小。

搭载“猎鹰”锂金属固态电池的电动垂直起降飞行器亿航EH216按照规定路线完成了高功率起飞、巡航、悬停等动作，最终平稳地降落在地面上。

48分10秒！机舱屏幕上的计时定格了一个新的记录。欣界能源科技有限公司总裁孙立兴奋地表示：“这次飞行持续了48分10秒！打破了人类eVTOL续航时长的记录，相对当前行业水平有了显著提升。”

搭载“猎鹰”锂金属固态电池的亿航EH216

孙立介绍称，“猎鹰”电池的单体能量密度达到480Wh/kg，超过传统电池的1倍以上。该电池采用了创新的材料体系，因此在安全性方面也得到了更好的保障。

业内普遍认为，固态电池的能量密度通常应达到400Wh/kg，而目前市场上主流的锂离子电池能量密度大约在150至250Wh/kg之间。从能量密度的角度来看，固态电池具有明显的优势。

随着飞行汽车、电动垂直起降飞行器以及城市空中交通的迅猛发展，固态电池有望成为低空飞行载具中的主流电池技术，为固态电池在各下游应用领域打开市场空间。

青岛能源所兆瓦时级固态锂电池能源基站

除了低空经济领域，固态电池在新能源汽车、3C数码、储能以及深海探测等领域同样展现出显著的潜力。

 “马拉松”

行业内共识，2030年可能是固态电池产业化的关键时刻。然而，当前固态电池距离大规模商业应用还存在一定差距。

就技术而言，固态电池的研发面临着多项挑战。这场技术竞赛需要耐心和毅力，更像是一场漫长的“马拉松”。

相较于传统电池的“固-液界面”，固态电池的“固-固界面”接触性和稳定性较差，离子传输效率相对较低，这是固态电池研究中的主要技术难题。

全固态电池中的固-固界面问题

“如果固态电解质之间存在缝隙，就会导致断路状态。因此，如何将电解质无缝地压合在一起，是我们目前需要攻克的问题。”惠州亿纬锂能股份有限公司中央研究院常务副院长赵瑞瑞解释道。

许多企业选择了过渡方案：半固态电池和凝胶态电池。这两种类型的电池保留了部分电解液，有助于改善界面接触和电导率问题，并且结构与液态电池相似，与企业现有生产线兼容性较高。

然而，赵瑞瑞团队的研究发现，半固态和凝胶态电池存在发热问题，不得不在一定程度上牺牲电池性能。因此，固态电池的发展仍然是主流趋势。

当然，最重要的是，为了使固态电池普及到更多家庭，必须克服一个巨大障碍，即成本。

免责声明：本文为作者独立观点，不代表储能知识库立场。如因作品内容、版权等存在问题或者其他任何异议，欢迎联系。