自燃有克星？ 日产全固态电池能搞定么？

版权声明：本文版权为网易汽车所有，转载请注明出处。

网易汽车4月11日报道 电池安全是新能源用户非常关注的话题，“自燃”两个字是电动车绕不过去的痛点（为啥锂电池这么暴躁？点击阅读：聊聊电池安全这事）。动力电池能不能克服自燃？也许全固态电池是个路子。作为在电动领域经验丰富的日产，也透露了自己在这方面的研发进展。

■ 固态电池是啥？

没有了普通化学电池的电解液

目前常用的新能源汽车上的锂离子动力电池是一种可反复充电电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来产生电流。

锂离子电池放电时锂离子在正极嵌入，充电时锂离子在正极脱嵌，锂离子在充放电时通过电解液和隔膜在正负极之间移动。这就好比是城市中，行驶于A点和B点的物流车，它们来来往往的不停穿梭给这个城市带来了“电流”。一旦电解液和隔膜发生问题，电池就有热失控的风险。

当然了，引发安全问题的“罪魁”很大程度上就是电解液和隔膜，所以既要提升电池能量密度，又要确保稳定性，工程师们就想了一个办法，那就是用固态电解质取代电解液和隔膜。

“全固态电池”指的就是不含液体电解液，电极和电解质都采用固态材料的电池——以锂电池为例，可以分为全固态锂离子电池和全固态金属锂电池，前者负极不含锂金属，后者负极为锂金属。而日产则主要着力于硫化物路线的固态电池，同时采用软包设计。

全固态电池除开安全，在正负极材料的选择、能量密度、充放电特性等方面，都有自己的优势，理论上具备相当的技术潜力——所有这些都是牵一发而动全身的，比如充放电特性尤其是高温快充性能的改善，可以减少冷却系统的压力，无论是对于轻量化还是成本降低都很有好处。

■ 固态电池的难点在哪？

电解质和界面是关键

既然固态电池优点不少，为啥大家现在不用？那肯定是遇到难题了呗……作为全新的技术，固态电池的技术难点不少，其中固体电解质本身和界面性能是比较典型的两个方面——固态电解质比如硫化物存在氧化，释放有害气体等问题；而固态电解质与电极的接触面问题就更多了，比如金属锂固态电池在大电流下界面析出锂降低性能，而这种大电流又是动力电池不可避免的……

总之，要实现要求严苛的汽车动力电池固态化，要解决的工程问题还是很多的，这都有赖于工程师一步步攻克。

■ 日产全固态电池全靠自己？

NASA、各个大学都有参与基础研究

日产虽然是个跨国大公司，但是全固态电池的研发还是需要各个技术细节的突破，所以，他们在这方面找来了一大波合作伙伴，进行基础材料的研究——当然，重点还是界面的各种问题。

比如连接固态电解质和正极活性物的粘结剂采用了特殊的纤维结构，这样可以降低阻抗，让锂离子的移动更为顺畅。

■ 日产全固态电池啥时候能用到？

预计6年之后就可以投放市场

目前国内已经实现了半固态电池的装车试验运行，但是全固态还没有实现。而根据此前的计划，日产预期到2028财年推出搭载独创全固态电池的电动车型，并计划在2024财年在日本横滨建造试点工厂。

最终在电池与整车性能方面，日产也有自己的预期：

当然，日产以往在电动领域的经验和技术在全新的全固态电池上，也可以得到应用，比如全固态的很多生产工艺就延续了此前锂电池的技术。

而在电池测试等方面，日产针对全固态电池硫化物气体释放等问题，也引入了新的测试环节，并探索其发生机制，从而更好抑制气体的发生。

■ 固态电池还有哪些优点？

不但安全，还能量高重量轻成本低

除了能量密度高、安全性好，固态电池由于没有隔膜和电解液，减少了注液等生产流程，同时循环寿命也更长——这样也有助于进一步降低电池的全生命周期成本，让新能源车的普及更有优势。

编辑有话说：

要彻底解决电动车的一些技术痛点，电池技术的突破绝对是个关键方向。日产在固态电池方面的进步，也让人看到了新能源车技术的新方向。我们也会继续关注新能源基础技术方面的新进展，敬请期待。