固態電池能否取代鋰離子電池？

一、不斷進步的新能源領域

人類文明不斷進步，能源的應用也在不斷改進，更安全、更高效。目前能源應用正從化石燃料能源過渡到綠色能源，燃油車也逐漸轉換為電動汽車，隨之而來的，是電池的使用量大增。 目前電動汽車、儲能系統使用的大多是鋰離子電池，雖然它們能量密度高、充電速度快，卻存在一定的安全性等問題。因此，新能源產業界正積極開發固態電池，期待它能逐漸完善，取代傳統的鋰離子電池。

固態電池與鋰離子電池的主要差異在電解質。鋰離子的電解質是液態的，以凝膠體、聚合物的形式存在，讓電池的重量難以下降。此外，單一鋰電池組的能量不高，因此必須將多個電池組串聯，讓重量進一步增加。工程、制造與安裝電池組的成本占電動汽車整體成本很大的比例。 除了重量問題，電解質也具有可燃性，在高溫下不穩定，有熱失控的問題，若發生車禍，可能會導致嚴重火災。電解質在低溫也容易凍結，降低電池的續航力。另外，電解質會腐蝕電池的內部組件，充放電的過程也會產生晶枝（dendrites），降低電池的容量、性能與壽命。

二、固態電池的獨有特點

固態電池的電解質為固態，能量密度高 固態電池內部沒有沉重的液態電解質，而是玻璃、陶瓷或其他材料形式的固態電解質。固態電池的整體結構與傳統鋰離子電池相似，充放電方式也大同小異，但因為沒有液體，所以電池內部更緊密，體積更小，能量密度增加。若將電動汽車內的鋰離子電池改用同樣體積的固態電池取代，電容量理論上可以提升2倍以上。 而且固態鋰電池的重量較輕，也不需要鋰離子電池的監測、冷卻和保溫系統，底盤能空出更多空間放置電池，讓電動汽車續航力大增。 另外，固態電池的充電速度比鋰離子電池快，也沒有腐蝕性的問題，壽命更長。關于工作溫度，固態電池具有熱穩定性，也不會在低溫凍結，對生活在中高緯度非常寒冷區域的用戶，這能確保電動汽車的續航力。 綜上所述，固態電池有4大優點：能量密度高、充電速度快、壽命較長、熱穩定性佳。 當然，固態電池也存在一些自身的問題：成本高昂且不易量產 因為固態電池的內部構造緊密，容易受到熱脹冷縮的影響，若設計不當，可能會影響內部結構；晶枝的問題也沒有被解決，電池結構可能會被破壞。 但最重要的是，固態電池成本高昂且不易量產。固態電池并不是新的發明，它們已經應用在心率調節器、可穿戴設備等領域，直到近期，產業界才開始研究固態電池在電動汽車等大型設備的應用，但目前電動汽車仍是以鋰離子電池為主。

總結來說，固態鋰電池有3大問題：膨脹、收縮影響結構、晶枝造成結構破壞、成本高昂，不易量產。 目前，新能源產業正積極研究固態電池技術，其中包含特斯拉等知名企業，相信不久的將來，固態電池逐步被開發，應用會更加廣泛，成為更加高效、安全的新能源產品。

三、正方科技推出的千乘動力QX3600

? ?采用固態電芯，產品更安全高效 目前，正方科技推出的千乘動力QX3600目前正在市場熱銷，其核心技術中的電芯，采用的就是固態電池，這使得這款戶外儲能電站具有體積小，重量輕，安全性能高等特點。

另外，因為固態電池電芯的原因，此款儲能便攜電站不僅安全性能大為增加，更增強了使用壽命，可以保證循環1500次后，其容量仍大于初始容量的80%，按照一周充放2次計算，能用整整10年以上。這樣一臺便攜電源放到家里，十年不用更換，電力依然澎湃。 由此可見，固態電池為電芯的戶外儲能產品，有著更為優越的性能，也將迎來越來越廣泛的市場認可和增長。

編輯：黃飛

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