固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化悄然臨近。在二月二十七日~三月一日在日本東京舉辦的國(guó)際二次電池展上，日立造船對(duì)外展示了基于硫化物系材料作為固態(tài)電解質(zhì)的全固態(tài)鋰電池"AS-LiB"。

日立造船稱(chēng)，目前該產(chǎn)品已經(jīng)供應(yīng)樣品，計(jì)劃在2019財(cái)年開(kāi)始批量生產(chǎn)。它可能是世界上第一個(gè)使用硫化物基固體電解質(zhì)的全固態(tài)電池批量生產(chǎn)的產(chǎn)品。

由HitachiZosen開(kāi)發(fā)的基于硫化物的全固態(tài)電池"AS-LiB"

高工鋰電技術(shù)和應(yīng)用獲悉，日立造船所展示的AS-LiB的電池尺寸為52mm×65.5mm×2.7mm，重量為25g。額定電流容量為140mAh（在25°C時(shí)恒流放電，0.014A），放電期間的平均輸出電壓為3.65V，放電期間的工作溫度范圍為-40至120°C。

據(jù)悉，日立造船使用硫化物類(lèi)的電解質(zhì)，并以粉末狀態(tài)加壓成型的獨(dú)家"干式制法"制作電池，且于2017年和宇宙開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)(JAXA)展開(kāi)共同研究。預(yù)計(jì)在2019年達(dá)到航天領(lǐng)域用途的全固態(tài)鋰電池產(chǎn)業(yè)化。

之所以先在航天領(lǐng)域應(yīng)用，日立造船稱(chēng)，由于特殊領(lǐng)域用途和汽車(chē)領(lǐng)域相比價(jià)格空間較大，無(wú)須將價(jià)格壓縮到極限，因此可望早期達(dá)到實(shí)用化。日立造船也表示將以因?yàn)闅鉁鼗驂毫Φ奶厥猸h(huán)境條件，而僅能使用全固態(tài)電池的場(chǎng)所為導(dǎo)入目標(biāo)。

此外，日立造船也計(jì)劃在2025年后投入汽車(chē)用途市場(chǎng)。但對(duì)此，業(yè)內(nèi)擔(dān)心兩點(diǎn)，一是成本價(jià)格控制，二是在投資額度上。

由于日立造船的主力事業(yè)為垃圾焚化發(fā)電廠(chǎng)的設(shè)立和營(yíng)運(yùn)，大多屬客制化服務(wù)，因此未能具備量產(chǎn)相關(guān)技術(shù)。且實(shí)際量產(chǎn)的話(huà)，投資額也將會(huì)是以百億為單位，要單打獨(dú)斗存在較大難度，因此，日立造船計(jì)劃將和其他公司合作或共同開(kāi)發(fā)。

事實(shí)上，作為下一代動(dòng)力鋰電池的重要方向，固態(tài)電池已經(jīng)被全球主流車(chē)企、電池公司及產(chǎn)業(yè)鏈公司列為攻堅(jiān)目標(biāo)，并且，自2018年以來(lái)，已有多家國(guó)內(nèi)外公司對(duì)外宣布了量產(chǎn)時(shí)間表。

在技術(shù)路線(xiàn)上，固態(tài)電池的發(fā)展重要遵循兩條路線(xiàn)，一是聚合物路線(xiàn)，二是全無(wú)機(jī)陶瓷路線(xiàn)，全無(wú)機(jī)陶瓷路線(xiàn)又可以分成氧化物和硫化物兩個(gè)方向。從實(shí)際的技術(shù)路線(xiàn)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程來(lái)看：

聚焦于聚合物路線(xiàn)的代表公司是Bolloré，其也是全球首個(gè)固態(tài)電池電動(dòng)汽車(chē)商業(yè)化的公司。

早在2011年十月，Bolloré就開(kāi)始利用自主開(kāi)發(fā)的電動(dòng)汽車(chē)"Bluecar"和電動(dòng)巴士"Bluebus"在法國(guó)巴黎及其郊外供應(yīng)汽車(chē)共享服務(wù)"Autolib"，幾年來(lái)已累計(jì)投入了3000輛搭載30kWh的由BatScap制造的固態(tài)電池。

氧化物固態(tài)電池的代表公司是美國(guó)Sakti3，2008年，密歇根大學(xué)工程學(xué)教授瑪麗?塞思特里創(chuàng)辦了Sakti3，塞思特里致力于電池技術(shù)的研究已有20年，并且擁有70余項(xiàng)專(zhuān)利。

2015年十月，Sakti3被真空吸塵器創(chuàng)新者戴森以9000萬(wàn)美金的價(jià)格全資收購(gòu)，以解決應(yīng)用在其產(chǎn)品中的可充電鋰電池續(xù)航時(shí)間不夠長(zhǎng)、安全性有限的問(wèn)題。

業(yè)內(nèi)認(rèn)為，Sakti3目前存在的最大問(wèn)題是其采用薄膜沉淀工藝的制造技術(shù)，簡(jiǎn)而言之就是將薄膜進(jìn)行一層層的堆積。這就造成其成本居高不下，且在未來(lái)降低成本的可能性也不算太大。

硫化物固態(tài)電池的代表公司是豐田、三星、本田。2010年，豐田就推出了硫化物固態(tài)電池，2014年有消息稱(chēng)，豐田實(shí)驗(yàn)原型固態(tài)電池能量密度已達(dá)400Wh/kg。2017年十月，豐田宣布投入200余人加速研發(fā)固態(tài)電池技術(shù)。同年十二月，豐田聯(lián)合松下對(duì)外宣布，將聯(lián)合開(kāi)發(fā)全固態(tài)電池。按照規(guī)劃，豐田將于2020年全面實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池商業(yè)化。

在國(guó)內(nèi)，固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化也在大步快跑。CATL以硫化物電解質(zhì)為重要研發(fā)方向，清陶能源以氧化物為重要方向，其在研發(fā)高固含量的全陶瓷隔膜和無(wú)機(jī)固體電解質(zhì)，此外輝能也以氧化物為重點(diǎn)，值得一提的是，其也是首家宣布可以實(shí)現(xiàn)車(chē)用固態(tài)電池的量產(chǎn)的公司。

自2013年起，輝能科技陸續(xù)推出3款固態(tài)鋰電池產(chǎn)品FLCB、PLCB和BLCB，并依次實(shí)現(xiàn)商業(yè)化量產(chǎn)。2017年，公司發(fā)展出創(chuàng)新的新科技BiPolar+，全球唯一可實(shí)現(xiàn)單一電芯中同時(shí)進(jìn)行串并聯(lián)，同時(shí)在2017年三季度公司成功導(dǎo)入自主研發(fā)的全線(xiàn)自動(dòng)化卷式生產(chǎn)工藝，解決了固態(tài)鋰電池的良率低、成本高等量產(chǎn)難題。

在2018高工鋰電&電動(dòng)汽車(chē)年會(huì)上，輝能科技創(chuàng)始人和執(zhí)行長(zhǎng)楊思枏介紹，輝能科技自2016年開(kāi)始發(fā)送樣品至全球各大車(chē)廠(chǎng)，按照他的預(yù)計(jì)，輝能固態(tài)電池會(huì)在2021~2022年裝車(chē)。

整體上看，固態(tài)鋰電池作為替代傳統(tǒng)鋰電的未來(lái)電池技術(shù)方向之一，吸引了眾多國(guó)內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)和公司進(jìn)行研發(fā)，但是在固體電解質(zhì)材料、界面性能優(yōu)化、電極材料選擇以及成本、工藝上還有相當(dāng)長(zhǎng)的路要走，不論是生產(chǎn)工藝制程、或是生產(chǎn)線(xiàn)的周遭環(huán)境都要大量的資本投入和嚴(yán)格參數(shù)控制，對(duì)后進(jìn)的初創(chuàng)公司而言，要從實(shí)驗(yàn)室走到量產(chǎn)線(xiàn)的路很長(zhǎng)很遠(yuǎn)很昂貴。

當(dāng)然，面對(duì)其巨大的商業(yè)價(jià)值空間，一定還會(huì)有更多類(lèi)似寶馬相同的優(yōu)秀汽車(chē)制造商以及電池公司投入其中，相信隨著研發(fā)技術(shù)的推動(dòng)和深入，固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化步伐將逐步加快。