患有深度里程焦慮的油車車主，十分懷疑電車能不能取代油車？

此時(shí)全固態(tài)電池站出來說，我不僅能做到，還能超額完成任務(wù)。

因?yàn)槿虘B(tài)電池，破解了一個(gè)困擾全球科學(xué)家30年的難題：

一輛滿油的油車，能跑多少公里，大約是500到800公里，全固定電池說，我能做到1000公里，甚至更多。跑1200公里中間只需要充一次電。

如此一來，究竟是要一箱油的滿足，還是“一箱電”的狂歡？

油車車主馬上質(zhì)疑，現(xiàn)在市場(chǎng)上的固態(tài)電池車，沒有聽說過能跑1000公里的，你舉一個(gè)例子看看。

的確，現(xiàn)在的固態(tài)電池電車，沒有一輛這樣的量產(chǎn)車型。

這是因?yàn)楣虘B(tài)電池也是有層級(jí)劃分的。

舉一個(gè)不恰當(dāng)?shù)睦?，一龍生九子，個(gè)個(gè)都不一樣，你能說他們不是血親嗎，不能。

同理，同樣都叫做固態(tài)電池，但固態(tài)電池也有區(qū)別。

固態(tài)電池分為全固態(tài)電池，準(zhǔn)固態(tài)電池，半固態(tài)電池。

現(xiàn)在市場(chǎng)上出現(xiàn)的量產(chǎn)固態(tài)電池新能源車，幾乎都是半固態(tài)電池。

這就導(dǎo)致現(xiàn)在市場(chǎng)上銷售的電車，幾乎都有里程焦慮，

長(zhǎng)途出發(fā)前歡天喜地，行車一半，憂天慮地，爬個(gè)坡?lián)囊豢跉馍喜蝗?，接近結(jié)束，愁眉苦眼，嘴里念念有詞，順利到達(dá)，順利到達(dá)。

以后的全固態(tài)電池將完全解決這樣的里程焦慮，因?yàn)榘牍虘B(tài)電池和全固態(tài)電池，兩者的性能參數(shù)天差地別，完全具有顛覆性。

正如油車的發(fā)動(dòng)機(jī)一樣，使用不同的發(fā)動(dòng)機(jī)有不同的心態(tài)，

市場(chǎng)上流傳的本田發(fā)動(dòng)機(jī)，是買發(fā)動(dòng)機(jī)送車殼，德國(guó)的發(fā)動(dòng)機(jī)漏機(jī)油，剛開始生產(chǎn)的國(guó)產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)啥都不是。

咱們普通老百姓如何區(qū)分這三種電池，最直接的方法是看其含水率的多少。

半固態(tài)電池電解液質(zhì)量占比為 5%-15%，

準(zhǔn)固態(tài)電池電解液質(zhì)量占比為 1%-5%，

全固態(tài)電池電解液質(zhì)量占比小于 1%，

行業(yè)上的測(cè)試也是簡(jiǎn)單粗暴，把電池放到特定烤箱烘烤規(guī)定時(shí)間之后，前后重量對(duì)比，達(dá)到哪一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)就是什么樣的固態(tài)電池。目前，

半固態(tài)電池已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)裝車；

準(zhǔn)固態(tài)電池目前處于研發(fā)和試驗(yàn)階段；

全固態(tài)電池，研發(fā)取得重大突破。

傳統(tǒng)蓄電池，主要由三大組件構(gòu)成：液態(tài)電解質(zhì)、正極與負(fù)極。

固態(tài)電池也是由三大組件構(gòu)成，根本的區(qū)別是，用固態(tài)電解質(zhì)代替了液態(tài)電解質(zhì)。

這一個(gè)小小的改變，卻發(fā)生了翻天覆地的變化，不僅從根本上解決了液態(tài)電池電解液泄漏、燃燒爆炸的風(fēng)險(xiǎn)，還解決了充電慢，儲(chǔ)能少的問題。

對(duì)于固態(tài)電池通的儲(chǔ)能，或者說充放電過程是這樣的。

充電過程：鋰離子從正極遷移至負(fù)極并完成存儲(chǔ)；

放電過程：鋰離子從負(fù)極返回正極，產(chǎn)生電流供設(shè)備使用。

固態(tài)電池的充放電過程。就是固態(tài)電解質(zhì)實(shí)現(xiàn)鋰離子在正負(fù)極之間的遷移過程。

全固態(tài)電池之所以困擾全球科學(xué)家30年，

原因很簡(jiǎn)單，

1.固體對(duì)固體，剛性接觸導(dǎo)致的界面阻抗大，很難貼緊密，導(dǎo)致電流接觸不良走不順；

其次是固態(tài)電解質(zhì)在寬電壓窗口下難以同時(shí)兼容高電壓正極與強(qiáng)還原性負(fù)極的極端化學(xué)環(huán)境。

或者說，由于被正負(fù)極夾擊，中間材料不是分解就是失效。

行業(yè)內(nèi)無數(shù)方案，不是靠高壓硬懟，就是復(fù)雜堆疊，結(jié)果全卡在量產(chǎn)。

2.充放電必須通過鋰離子在正負(fù)極之間自由奔放跑步前進(jìn)，但現(xiàn)有量產(chǎn)電池的充放電技術(shù)傳輸很弱，猶如業(yè)余跑步，根本無法和職業(yè)運(yùn)動(dòng)員相提并論。

如何解決以上兩個(gè)問題，我國(guó)的兩個(gè)名校，北清華南武大，十分巧合地各自解決了一個(gè)問題。

清華大學(xué)解決了固態(tài)電池界面接觸不良和電壓窗口窄兩大關(guān)鍵難題，或者說，清華大學(xué)解決了界面問題。

武漢大學(xué)解決了傳輸弱的問題。

兩者一結(jié)合，完美！

有時(shí)候不得不說，國(guó)運(yùn)來了，擋都擋不??！

用什么樣的材料代替液態(tài)電解質(zhì)，研發(fā)上存在三大主流技術(shù)路線，分別有聚合物、氧化物、硫化物等各類材料。

這三種材料在離子電導(dǎo)率、機(jī)械性能等方面各有優(yōu)劣。

清華大學(xué)張強(qiáng)團(tuán)隊(duì)在聚合物技術(shù)流上另辟奇徑，成功開發(fā)出（FPE-SPE）新型含氟聚醚電解質(zhì)。

該電解質(zhì)通過熱引發(fā)原位聚合技術(shù)，有效增強(qiáng)了固態(tài)界面的物理接觸與離子傳導(dǎo)能力。

通過這樣一種巧妙的分子設(shè)計(jì)，讓電解質(zhì)在電池里原位熱聚合，像在電極表面刷了一層“透鋰膠”，緊貼無縫。

這樣一來，解決了全固態(tài)電池固體與固體接觸不緊密的界面問題。

此方案把陰離子松綁，不再拖慢鋰離子。從而讓離子跑得快，能量更高，安全還穩(wěn)。

使其可匹配4.7 V高電壓富鋰錳基正極，實(shí)現(xiàn)了單一電解質(zhì)對(duì)高電壓正極與金屬鋰負(fù)極的同步兼容。

604 Wh/kg的能量密度意味著電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程可能實(shí)現(xiàn)翻倍增長(zhǎng)，同時(shí)徹底解決了電池安全方面的后顧之憂。

張強(qiáng)團(tuán)隊(duì)的這一研發(fā)成果，在世界重要科技高地頂級(jí)期刊，《自然》雜志上發(fā)表，引發(fā)行業(yè)震動(dòng)。

武漢大學(xué)放出的大招，則是用兩性離子聚合物，把陰離子釘死，鋰離子自由單兵快跑；再配合磺酸根解放鋰鹽，電導(dǎo)率、遷移數(shù)全線拉升，這等于在另一條賽道，把“鋰跑得自由”這個(gè)問題解決了。

具體方案是，

通過原位聚合離子液體和兩性離子單體，構(gòu)建出一種新型陽離子-兩性離子聚合物電解質(zhì)。在該設(shè)計(jì)中，陽離子基團(tuán)用于錨定TFSI?陰離子以提升鋰離子遷移數(shù)，而磺酸根基團(tuán)則促進(jìn)鋰鹽解離并增強(qiáng)鋰離子傳輸，使電解質(zhì)兼具高遷移數(shù)與高電導(dǎo)率。

高陽離子選擇性電解質(zhì)能夠有效降低濃差極化，抑制枝晶生長(zhǎng)，從而顯著提升電池的穩(wěn)定性與安全性。

該研究成果是武漢大學(xué)集成電路學(xué)院楊培華課題組的最新研究成果，并發(fā)表在《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》

全固態(tài)電池被譽(yù)為“下一代能源革命”技術(shù)，其從根本上杜絕了傳統(tǒng)鋰電池可能出現(xiàn)的泄露、起火等風(fēng)險(xiǎn)，安全性顯著提升。

我們老百姓的要求很樸實(shí)，

充電快，長(zhǎng)續(xù)航，夠安全。

全固態(tài)電池都能做到這些。

如何評(píng)定一款電池的安全性，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是進(jìn)行針刺測(cè)試。

具體方案是，將該款電池在滿充狀態(tài)下順利通過針刺與120攝氏度熱箱（靜置6小時(shí)）安全測(cè)試，未出現(xiàn)燃燒或爆炸現(xiàn)象，則該款電池展現(xiàn)出了優(yōu)異的安全性能。

全固態(tài)電池通過了測(cè)試，并取得優(yōu)異結(jié)果。

長(zhǎng)續(xù)航方面，高能量密度是另一大優(yōu)勢(shì)。能量密度有望達(dá)300-500Wh/kg，清華大學(xué)的604 Wh/kg的能量密度，更是遠(yuǎn)超當(dāng)前液態(tài)鋰離子電池最高260Wh/kg的水平。

目前，清華和武大的產(chǎn)品，還處在實(shí)驗(yàn)室階段，但有一點(diǎn)可以確定：固態(tài)電池，不再是空喊的概念。清華和武大的突破，已經(jīng)把它從“能不能做”推進(jìn)到了“什么時(shí)候量產(chǎn)”，下一個(gè)十年新能源格局，很可能就此改寫。

這一次的顛覆性突破，車企看了眼紅，資本在步步盯緊。

下一步就是中試，中試是從實(shí)驗(yàn)室階段向產(chǎn)業(yè)化邁出必要且重要的一步。

每一塊電芯能不能穩(wěn)定復(fù)刻。

能不能頂住上千次循環(huán)？

能不能扛住高倍率放電和冷熱沖擊？這才是三到五年內(nèi)的終極考題。

然后下一步就是看，能不能批量做出來？量產(chǎn)并商用。

全固態(tài)電池，在實(shí)驗(yàn)室的最大缺點(diǎn)，就是貴。

全固態(tài)電池成本約為液態(tài)電池的4倍，這個(gè)價(jià)格很難商用化。

但我們已經(jīng)解決了能不能做的問題，好的開端是成功的一半，憑借我國(guó)強(qiáng)大的制造能力，攤低成本只是時(shí)間問題。

全固態(tài)電池一旦量產(chǎn)商用，肯定是一場(chǎng)震驚世界的能源革命。

必將改寫石油主宰的歷史。

不僅汽車可以使用，其他行業(yè)也可以使用，必將大大減少石油，這一不可再生資源的需求量，從而也減少了被美西方利用海權(quán)掌控我國(guó)的能源命脈風(fēng)險(xiǎn)。

別看我國(guó)發(fā)電量世界第一，但火力發(fā)電仍是重頭戲，風(fēng)電，太陽能電存在的突出問題就是可持續(xù)的穩(wěn)定性，因此，儲(chǔ)能成為了破題的關(guān)鍵所在，如果全固態(tài)電池的量產(chǎn)商用，必將很好地解決這一問題。

后記，本文采用老百姓的角度看全固態(tài)電池，追求的是通俗易懂，肯定犧牲了專業(yè)性，如果存在專業(yè)性漏洞與專業(yè)術(shù)語偏差，請(qǐng)多多理解與包容。