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三元锂电池遇“强敌”，固态电池能否颠覆电池行业格局？
三元电池“劲敌” 固态电池增势迅猛
动力电池是新能源 汽车 的心脏，会对整车性能起到重要的影响，众所周知，当下三元锂电池在一众电池中占据重要地位。但随着新能源 汽车 市场需求的不断扩大，成本不断上升，除了三元锂电池之外，其他类型电池也成为车企及电池企业 探索 的焦点。
另外，去年年底宝马也提出与美国固态电池商Solid Power达成战略合作，提出加快固态电池的研发和产出。
除此之外，丰田、本田、日产、松下等车企及电池企业也加速在固态电池领域的布局。当然国内势力也不甘示弱，宁德时代、比亚迪、国轩高科、清陶能源等企业固态电池布局也走在世界前列。
固态电池入局 能否改变电池行业旧格局
众多车企及电池企业入局固态电池领域，充分证明固态电池自身优势的魅力。安全性高，无爆炸风险，能量密度强，有望缓解电动 汽车 里程焦虑问题。另外还具有循环寿命长、可快速充电等优于传统锂电池的潜力，也使其被视为下一代电池技术，或许会成为最主要的主流模式。
动力电池行业的纷争加剧，是技术的进步，也是时代发展的结果。新能源 汽车 市场的扩大，势必带来新一轮电池产业的竞争，横向布局资源争夺战迅猛来袭。
从目前来看，固态电池爆发之路已经开始，箭在弦上，蓄势待发，但仍处于推广研发阶段，技术难题和制造成本依旧是横亘在前进路上的一道坎儿，要实现商业化还是有一段路要走的。如果能快速克服这两大难关，固态电池的发展或将改变电池行业新的风向。
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三元锂电池和固态电池的区别是什么
【太平洋汽车网】固态电池与三元锂锂离子电池的主要差异在电解质。三元锂锂离子的电解质是液态的，以凝胶体、聚合物的形式存在，让电池的重量难以下降。此外，单一锂电池组的能量不高，因此必须将多个电池组串联，让重量进一步增加。
在当前锂离子电池体系下，依靠高镍三元正极、硅碳负极和电解液的组合将在3-5年内达到性能极限（能量密度上限350Wh/Kg），但仍无法彻底满足动力电池对安全性、能量密度与成本的要求。而由于固态电池在安全性与能量密度方面具备更大潜力，近年来受到了学术界与产业界的广泛关注。
锂离子电池采用液态电解质，有重量、安全性与寿命的问题固态电池与锂离子电池的主要差异在电解质。锂离子的电解质是液态的，以凝胶体、聚合物的形式存在，让电池的重量难以下降。此外，单一锂电池组的能量不高，因此必须将多个电池组串联，让重量进一步增加。工程、制造与安装电池组的成本占电动车整体成本很大的比例。
除了重量问题，电解质也具有可燃性，在高温下不稳定，有热失控的问题，若发生车祸，可能会导致严重火灾。电解质在低温也容易冻结，降低电池的续航力。另外，电解质会腐蚀电池的内部组件，充放电的过程也会产生晶枝（dendrites），降低电池的容量、性能与寿命。
固态电池的电解质为固态，能量密度高固态电池内部没有沉重的液态电解质，而是玻璃、陶瓷或其他材料形式的固态电解质。固态电池的整体结构与传统锂离子电池相似，充放电方式也大同小异，但因为没有液体，所以电池内部更紧密，体积更小，能量密度增加。若将电动车内的锂离子电池改用同样体积的固态电池取代，电容量理论上可以提升2倍以上。
而且固态锂电池的重量较轻，也不需要锂离子电池的监测、冷却和保温系统，底盘能空出更多空间放置电池，让电动车续航力大增。
（图/文/摄：太平洋汽车网问答叫兽）
三元锂电池或将淘汰，固态电池才是终极形态？
先说说固态电池的优势，能量密度高。能量密度的提升原因首先在于使用的电解质更少、更薄；然后固态电解质大多数拥有较宽的电化学窗口，因此其可以兼容更多高电压正极材料；不仅如此，全固态电池良好的安全性、高电压化还可以让电池管理系统BMS更为简化，因此最后装车的电池系统能量密度可以提高。更高的能量密度，电池也能更轻，降低车身重量。另外就是体积小，小体积/高的体积能量密度的电池对于消费电子品的重要性无需多言，而对于动力电池来说，相对紧凑的体积仍然是非常重要的。在传统锂离子电池中，隔膜和电解液加起来占据了电池中近40%的体积和25%的质量，而使用全固态体系，有望将这一部分的占比降低。不仅如此，目前业内几乎公认：负极如果想要锂金属化，使用具有良好力学和化学稳定特性的固体电解质将是有效可行的方案，这可以使电池能量密度与体积密度都得到明显提升。除此之外，其安全性也要更好，但是固态电池有一个问题，就是很难实现快充，另外，对于传统锂电池来说，电解液与电极材料之间的界面会发生复杂的电化学反应，而在此处是固-液界面，传质等过程总体来说比较顺畅。然而到了全固态电池，这个问题就变的比较麻烦了。全固态电池在此处的界面是固-固状态，这里就涉及到了几个核心的材料学问题：界面的润湿、结合、热膨胀匹配，而且这些不只是单纯的科学层面上的挑战——如果固态电池最后要用到汽车上，必须要解决从实验室到工程应用中的一系列问题。 其实固态电池从名字上就能看出它的特性，如果通俗的讲，全固态电池就是里面没有气体、没有液体，所有材料都以固态形式存在的电池。以锂电池为例，一般来说，锂离子电池主要由正极、负极、隔膜、电解液、结构壳体等部分组成，其中电解液使得电流可以在电池内部以离子形式传导。电解液技术是锂电池的核心技术之一，也是现在电池工业中利润很高的一个组成部分。但是锂电池用久后有的会鼓胀，而在更极端的小概率事件下，有的甚至会发生危险，而且现在的锂离子电池的工作温度范围有限，在40 度以上的高温下寿命会急剧缩短，安全性能会也出现很大的问题。相对的，固态电池的能量密度高，自然体积就会比较小，重量轻，安全性还好，可以说很好 的弥补了现在锂电池的一些缺点。但是同样的，目前的全固态锂电池的电解质主要有有机和无机两大体系，成本总体偏高，尤其是无机体系的电池很多采用CVD/PVD等复杂的工艺制备，生产（沉积薄膜）速度慢，成本昂贵，单体电池容量很小，往往只适合做小型电子器件用的电池。所以在汽车领域，并没有太大的竞争优势。 @2019
电动汽车用什么样的电池最好
说到汽车，我们会想到 ldquo燃油车。和 other电动汽车。它们最大的区别在于电池。目前新能源汽车的小伙伴越来越多。在享受新能源汽车带来的便捷、智能、环保的出行体验时，很多小伙伴朋友更注重汽车电池的使用。让我们用汽车编辑器来看看什么样的电池最适合 电动车 。
电动汽车最好的电池类型是什么？
三元锂电池
即合理，三元锂电池能在众多动力电池中脱颖而出，成为主流，与其两大优势分不开。一开始它的能量密度高，可以给电动汽车带来很好的续航能力。其次，三元锂电池的寿命、输出功率和成本都调整到了必要的平衡，有利于在全国范围内商业化。所以我们看到了 特斯拉 、比亚迪、北汽新能源等电动行业的龙头公司，他们的产品大部分都是三元锂电池。
三元锂电池是指正极为镍(Ni)、钴(Co)、锰(Mn)或铝(al)三种金属元素的聚合物，关键电解质为六种磷酸锂的电池。镍是一种活性金属，关键作用是增加电池的能量密度，带来更高的电池寿命。钴也是一种活性金属，可以抑制阳离子的混合，这将提高电池的稳定性和使用寿命，钴也决定了电池的充放电速度和效率。锰或铝的关键作用是提高安全系数和稳定性。
通过三元锂电池的原理，我们也可以发现，提高三元锂电池的能量密度和充放电速度就是增加电池中活性金属的比例，这也意味着稳定性和安全系数的降低。它的性能和安全性相互冲突，但三元锂电池的安全系数可以通过安装电池管理系统和温控系统来解决。因此，从商业推广的角度来看，三元锂电池需要优于更稳定的镍氢电池和磷酸铁锂电池。
燃料电池
新能源汽车的另一个流行概念是氢燃料电池汽车。具体来说，尽管氢燃料电池携带电池 rdquo两个字，但它不是储能装置，而是发电装置。它的本质是电解水的逆反应，氢气和氧气通过催化剂发生化学反应，产生电子。
燃料电池的优势显而易见。与三元锂电池制造和回收过程中重金属造成的污染相比，燃料电池更清洁、更环保。而且是一种发电装置，通过补充氢气可以持续产生电能，其便利性需要比三元锂电池强很多。
氢燃料电池被认为是未来最清洁的能源，但制氢、运氢和储氢的困难基本上制约了氢燃料电池的发展。此外，氢燃料电池汽车的高成本也制约着其商业化，难以在短时间内进行质的提升。
固态电池
我认为电池的充放电基本上是电子在电解液中来回到阳极和阴极的过程。原则上，固态电池和三元锂电池没有区别，只是液体电解质被固体代替。显而易见的优势是，固态电池比锂离子电池需要更好的能量密度和稳定性。
固态电池的固体电解质不可燃、不挥发，也没有锂离子电池的漏电和枝晶现象，所以安全系数需要高很多。而且，使用固体电解质后，动力电池会变得更轻、更小，甚至更灵活。这意味着固态电池遍布全国后，电动汽车的空和电池寿命将会有很大的突破。
电动汽车最好保养什么样的电池？
1.防止行驶中突然加速。 纯电动 汽车的百米加速性能堪比跑车，但在起步、载人、上坡时无需猛踩加速。正因为如此，电池会放电出很大的电流，容易导致硫酸铅结晶，破坏电池极板的物理性能，影响速度和性能的突然下降。
2.避免汽车暴晒或太冷。纯电动汽车不必长时间暴露在强烈的阳光下。由于温度较高，电池内压会升高，影响电池失水，导致电池活性降低，加速极板老化。相反，你不必认为如果你长时间不在寒冷的环境中驾驶，你就会没事。如果温度过低，续航能力会急剧下降，对电池组性能造成不利影响。北方地区很多小伙伴都反映，冬天气温过低时，一般充电时间比以前长，续航能力明显下降。
3.良好的充电时间控制。充电时，充电不足或过度放电基本都会影响电池的寿命。在使用过程中，汽车应根据汽车的实际情况进行充电。如果电表指示灯亮着，应尽快充电，否则电池过度放电会影响使用寿命。大部分情况下，电池平均充电时间在8-10小时左右，充电时间不宜过长，否则会通过发展变化过度充电，使电池发热，影响电池寿命。
4.养成定期保养的好习惯。无论是传统燃油车还是 新能源车 ，基本上都要养成定期保养的好习惯。在行驶过程中发现续航里程突飞猛进下降，也就是突然少了十公里，那么可能是电池问题，需要去4S店检查维修。这个时候不要拖，否则可能会加重电池损耗。
5.确保电池在闲置储存时充满电。如果长时间不打开，会觉得可以在断电状态下停车，想开车的时候等满了再开。这种想法是错误的。由于电池处于长期失电状态，容易硫酸化，硫酸铅晶体附着在极板上，对电池危害极大。因此，即使你想长时间停车，也必须保持必要的动力，并确保每月至少需要充电一次。
电动汽车最好用什么样的电池？
从电动汽车电池的类型开始。一般来说，目前市场上电动汽车的电池类型一般包括锂电池、铁电池、钛酸盐电池和铅酸电池，其中铅酸电池一般用于微型车，其他主流车型均采用锂电池、铁电池和钛酸盐电池。而且这三类电池基本都支持充电和使用的功能，不会因为充电和使用而影响电池寿命损耗。
其次，从电池寿命的关系来看，电池的充放电过程是一个正反向的化学反应。但是随着科技的进步，电池在适应充电过程方面有了很大的进步，不会影响电池的使用寿命。简单来说，现在的手机随时随地都可以充电，不会像以前那样用完再充电，使用说明书也没有对此给出很好的提醒。
就电池本身而言，其电量的使用由BMS(电池管理系统)很好地调节，BMS会根据汽车的状态和剩余电量自动调节充电电流，从而达到保证电池的目的。同时，由于电池本身的工作环境不同，尤其是在冬季，为了节省给电池加热的电量，保持电池在良好的活动状态下充电，在充电使用时效果更好。
总的来说，电动汽车的电池技术发展迅速，电池的保障也越来越完善。我们在给电动汽车充电的时候，要根据自己的条件做出科学的选择。如果充电条件方便，我们可以自己选择充电，在充电条件有限的情况下再充电。
