最近，美國宣布說自己要研發出革命性的固態電池，並認為這種電池將會打破現在的局面，讓電池技術再次達到一個新高度。

負責研發的Microvast公司宣稱，該技術能夠讓電池達到非常高的電壓，幾十伏特甚至更高。

這是什麼樣的概念呢？要知道，在傳統鋰離子電池電壓，也就只在3.2V到3.7V之間，而運用這新技術則可以將現有電池電壓提升好幾倍。

以往傳統電池依賴液態電解質，而Microvast公司則採用固態電解質。這意味着未來的電池能夠安全地承受更高的電壓，無需顧慮液態電解質可能發生的分解或短路風險。

此外，Microvast公司的固態電池技術不僅支持高電壓運行，還大幅提高了充電效率。

以前傳統鋰電池在面臨高電壓環境時，它的充電速度會明顯變慢，影響效率。然而，新技術可以幫助它擺脫液態電解質的局限，這使得電池能在高電壓環境下，安全穩定地工作，並且不擔心過熱的問題。

這意味着電動車未來的發展，將會邁上一個新的層次，從充電效率、續航里程到動力性能，都將迎來顯著提升。

除了性能，該固態電池的系統、安全性和應用領域，也有着突破性的變化。

傳統電池需要依賴複雜的電池管理系統來調控電池單元，Microvast的固態電池則通過引入雙極堆疊架構，極大的簡化了電池單元間的連接結構，從而降低了整個電池系統的複雜程度。

它還具有更加牢固的結構，在高溫環境或受到撞擊等極端條件下，與傳統鋰電池相比，也顯示出了更強的安全性能。

隨後，這固態電池雖然目前主要應用於電動車上面，但放眼望去，它們的應用範圍可不止於此。

憑藉這諸多優點，這類電池同樣適用於數據中心的應急供電、機器人技術以及人工智能驅動的系統等對功率要求較高的領域，並且潛在的應用範圍可能還會進一步擴大。

不僅Microvast公司在固態電池研發領域有所布局，很多公司都覬覦這一領域的機遇。

例如，美國新興電池企業Factorial就與梅賽德斯-奔馳攜手合作，成功研發出Solstice的新型全固態電池，其能量密度高達450瓦時/千克，有望使電動汽車的續航提升80%。

同時，這電池還能有效地降低汽車的整體重量，為電動汽車的輕量化設計帶來顯著優勢。

還有位於美國馬里蘭大學的初創企業ION，宣布說自己已經成功構建起固態電池生產線，並在最近會向美國軍方供應產品進行測試驗證。

該公司計劃在今年內生產1兆瓦時的電池單元，並預計明年初將產能提升至10兆瓦時。

ION更是放下豪言，說等到2028年，其所研發的電池產能目標為500兆瓦時，並會成為美國領先的固態電池生產公司之一。

可見，多家公司都想在電池這領域分一杯羹。

中國電池也不甘示弱，最近發展得如何？

就在今年1月，我國宣布在電池技術方面取得了重要進展。

北京大學龐全全教授率領的團隊，成功研發出一種新型玻璃相硫化物固態電解質材料，據說它展現出極佳的離子導電性能。

隨後，團隊進一步開發出了全固態鋰硫電池，該電池不僅具備出色的快速充電能力，還擁有極長的循環使用壽命。

龐全全團隊通過非常細緻的化學調配和巧妙的結構設計，把能進行氧化還原反應的碘元素巧妙地加到了他們的材料里。

簡單說，該做法讓傳統電池裡，那些不容易發生的化學反應變得容易了，而且還大大加快了固體和固體之間的硫反應速度。

這一開創性進展，為全固態鋰硫電池在快充性能上，開闢了新途徑。該團隊所研發的全固態鋰硫電池可以讓充電時間縮短至分鐘級別，且循環充電次數可高達萬次，讓電池效率大幅度提升。

中國，作為電動車的重要市場和生產國，自然需要找到一個能夠打敗燃油車的新方式。

而目前的新能源車仍面臨諸多問題，比如大部分車當前的動力電池續航不穩定，易受溫度影響，因此這種新固態電池被看作是電動汽車的新希望。

如果固態電池能商業量產，那對於這個行業將會是一個顛覆性的成果。畢竟固態電池有着續航2000公里，充滿電只需要十多分鐘等諸多優點，簡直就是對燃油車進行降維打擊。

其實我國各大知名車企和多家科技公司，也早已加入了這條賽道。

像寧德時代、比亞迪和國軒高科這些行業領頭羊，在固態電池技術方面，已經取得了很大的突破，走在了前列。

同時，億緯鋰能和中航鋰電等企業也在不懈努力，緊跟步伐，同其他先進公司一起推動固態電池技術不斷向前發展。

在這些公司里，寧德時代的成就尤為矚目：他們現在研究的全固態電池技術，大概處於比較先進的第四階段，但主要還是做些小批量的樣品出來，並且已經做了些基本的實驗，來驗證一下效果。

雖然現在這些固態電池還沒辦法直接用到市場上，寧德時代的研發，也只是到了全固態電池技術的比較高級的階段。但跟全世界的情況比起來，寧德時代的成果已經相當優秀了。

不過，當前電池研發工作，無疑是一項極具挑戰性且充滿艱辛的複雜任務。它要求科研人員不僅要具備深厚的理論知識，還需要擁有豐富的實踐經驗，以及面對無數次失敗而不屈不撓的精神。

因此，在短期內，我們或許難以目睹電池技術領域出現顛覆性的重大突破。

然而，正是這份對未來的不確定性和挑戰性，更加激發了我們內心深處對於科技進步的無限憧憬與希望。

電池的變化都有啥

為什麼即使那麼難，還非要研發固態電池不可？這就要提到目前常用電池的困境了。

我國現在常用的電池有鋰電池、磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池，不同的電池也能針對不同場景。

首先是鋰電池，最早用硫化鈦作為正極材料，而鋰金屬鋰則被選為負極材料。

然而，早期的鋰電池循環性能不佳，在充放電循環過程中容易在電池內部形成鋰枝晶，這可能導致電池內部發生短路。

後來，索尼公司準備大量材料，研究出1億種以上正負極電解液的組合，這才成功推出第一款面向市場的鋰離子電池，標誌着鋰電池能順利運用於各個使用行業。

後來，索尼公司更進一步，在鋰電池的負極使用炭材料，正極使用以含鋰的化合物，以鋰離子代替金屬鋰，這樣的電池化學性能更加穩定，從而增加了安全性、延長使用壽命，提高了整體的效率。

這也成功讓鋰電池在便攜式電子設備中，得到了廣泛應用，並為後續電池技術的發展奠定了基礎。

第二個常用電池是磷酸鐵鋰電池，它是一種以磷酸鐵鋰作為正極材料，碳作為負極材料的電池。

與早期的鋰電池相比，它展現出了更高的工作電壓、更長的循環壽命。很多人選擇它是因為磷酸鐵鋰電池提供了更高的熱穩定性和安全性，更長的循環壽命，以及更低的成本。

在諸多優點中，人們最先盯上它的安全性能。

有人做過實驗，發現該電池在過充、過放、短路等極端條件下，更不容易引發熱失控或起火。

再加上它們內部的鈷和鎳含量不多，在生產和回收處理過程中對環境的影響較小，也符合當下的綠色主旨。

然而，它亦存在不足之處，主要體現在能量密度相對較低，特別是在天氣極冷的情況下，它的充電效率就會大打折扣。

因此，磷酸鐵鋰電池在低溫條件下效果就沒那麼好了，特別是在北方冬季缺乏供暖設施的充電環境中，其適用性會受到限制。

然而，方法永遠比困難多，三元鋰電池正是這樣具備解決痛點的一種方案。

三元鋰電池彌補了磷酸鐵鋰電池低能量的缺陷，從而讓它成為那些需要長續航里程、依賴高能量密度供電的設備，或車輛的理想選擇。

因此，三元鋰電池因其高能量密度和良好的低溫性能，在一定範圍可以代替磷酸鐵鋰電池，在電動車的應用中非常受歡迎。

但是，也並沒有十全十美的電池，三元鋰電池成本高，且熱穩定性極差，在高溫環境下存在安全風險，且使用壽命也不如磷酸鐵鋰電池。

可見，要找到一個十全十美的電池實在是太難了，這也就是為何大家對固態電池如此嚮往的原因。

信息來源：

前瞻網 重磅消息！我國科學家開發出新型全固態鋰硫電池，有望實現分鐘級快充和萬次循環充電【附固態電池行業現狀分析】

IT之家 北大 2025 首篇 Nature：新型全固態鋰硫電池問世，循環壽命超 25000 次

新華社 2023年我國鋰離子電池產量同比增長25%

環球網科技 新固態電池或將電動車續航增加80%