iPhone 7 也爆炸了！？如何解決手機電池安全問題？
雷鋒網(搜索“雷鋒網”公眾號關注)按：本文由DeeperBlue發佈雷鋒網。轉載請聯繫授權，不得刪減內容。
面對一羣喪屍，與其拳打腳踢，不如扔去 Note 7。噢，還有 iPhone 7。
為什麼這些手機的鋰電池這麼不安全？有沒有什麼解決方案？
閲讀本文，你將看到：
三星不哭，蘋果也爆炸了
美國科技博客 BoyGeniusReport 的一篇文章今天凌晨曬出，一部蘋果新 iPhone7 似乎也發生了爆炸。暱稱為 @kroopthesnoop 的網友在 Reddit 論壇貼出的一張照片，他的黑色 iPhone7 破損嚴重，屏幕開裂，邊框有明顯燒焦的痕跡。
蘋果的股價週四開盤應聲下跌。
此前，三星 Note 7 手機在全球已造成近 40 起爆炸事故。就在 9 月 26 日下午，又一部國行的 Note 7 發生爆炸，這是在中國 Note 7 的第四起爆炸事故了。
美國佛羅里達州用户那桑·多納切（Nathan Dornacher）使用的三星 Note 7 爆炸，他之前在車內給 Note7充電。車的方向盤、儀表盤等已經面目全非。
2016 年 9 月 2 日下午，三星電子在韓國召開新聞發佈會，移動部門總裁高東真對三星 Note 7 電池爆炸事件進行了公開道歉，宣佈因電池缺陷問題，三星將停售 Note 7 手機，並召回 250 萬部 Note 7。
三星公司可能就此 “連續爆炸門” 損失近 50 億美金——作為貢獻韓國 GDP 超過五分之一的三星，這一次可真是驚動了國本。
六天之後，美國聯邦航空管理局（FAA）發表聲明，強烈建議乘客 “在飛機內關閉 Note7 電源，不要使用或進行充電”。接着，美國消費品安全委員會（CPSC）又正式呼籲 “請消費者停止使用 Note 7 並關閉電源”。 多米諾骨牌效應開始，多國航空部門連續發出警示，提醒乘客停止使用 Note 7，這裏面也包括中國民航。
網民把 Note 7 裝扮成 “恐怖分子”，説 Note7 才是 “真正的炸彈”。
據三星自己説，Note 7 是手機鋰離子電池的電池芯出了問題。因為製造工藝失誤，電池的陰極和陽極相接觸，導致電池芯過熱從而引發爆炸。
爆炸一次不可怕，連續爆炸才可怕。這不由得讓人想起同樣由於電池、連續起火的特斯拉。
2015 年年末，特斯拉還忙着統計去年全球交付總量達到 50,580 輛的傲人成績的時候， 1 月 1 日挪威一輛 Model S 充電時突然起火——所幸車內無人。
由於特斯拉使用的動力電池是三元鋰電池，而三元鋰電池燃燒時不能直接用水或者二氧化碳撲滅，專用的銅粉水造價太高又不常見，所以當時的挪威消防隊員只能用泡沫控制周邊火勢，直到這輛 Model S 完全燒燬。
Model S 被燒燬畫面。
為什麼鋰電池容易爆炸？
傳統鋰電池的安全性始終是一柄達摩克利斯之劍，懸在人們的心頭。為什麼鋰電池容易爆炸？我們先看一下鋰電池的解剖圖：
普通的鋰離子電池由正極、負極、電解質、隔膜組成。鋰離子在正負極之間來回“奔跑”，完成充放電的過程。有了電解質，鋰離子才能 “奔跑”。正負極之間用陶瓷或者其他聚合物製成的隔膜隔開，電池的正負極因此避免了直接接觸。
安全隱患就在這個隔膜上。一旦高壓、過熱，隔膜很容易被穿破，導致正負極接觸，造成內部短路。據《科技日報》報道，三星為了提升電池的能量密度、延長續航能力，採用了更薄的隔膜材料，所以才會事故頻出。
想想看，一輛特斯拉需要使用 7000 多節 18650 型號鋰電池，只要其中一節出了問題……
7000 多節鋰電池節電池在特斯拉底盤緊密排布
只有一個改變才可以徹底解決問題——把液體的電解質換成固體的。
固態電解質能讓電池正負極永不接觸。即使發生過熱情況，固態電解質只是熔化成絕緣體，温度下降後又能恢復成固體，不會分解出氣體和多餘的熱量。
如果一個鋰電池，換成固態電解質，它就叫做 “固態電池”。
人類在固態電池上探索的道路至今已經有六十多年。最先生產出來的固態電池，不是那種厚厚的、或者圓圓的，而是像一層薄膜一樣。
第一個報道產出固態電池的是日本人。1982 年，日本 Hitachi 公司首先聲明自己產出了厚度小於 10 μm 的固態電池，是一層薄膜。但這塊電池的功率太低，無法驅動任何電子設備。
薄膜電池現在有更成熟的產品了。 2008 年，美國的 Infinite Power Solutions （IPS）公司推出了一種全固態薄膜電池。它只有一個指甲蓋大小、兩張紙厚，15 分鐘就能充到 90% 的電量，可充放電 10 萬次，使用至少 15 年。由於是全固態，這種薄膜電池可以隨意彎折，在 -40℃ 到 85℃ 温度範圍、甚至水下一千多米都能安全使用。
2015 年， Infinite Power Solutions 公司被蘋果收購，開始研究用於可穿戴設備上的固態電池。可以想象，如果Apple Watch用上固態電池，就能解決續航時間以及體積問題了。
這種薄膜形狀的固態電池，在微型電子器件市場上應用廣泛。世界範圍內，有十幾家公司擁有薄膜電池的專利，除了上面提到的兩家，還有法國 Bellcore、美國 Cymbet、台灣輝能科技、俄羅斯的 GS Nanotech 等。
俄羅斯公司 GS Nanotech 生產的柔性薄膜鋰離子電池
但薄膜電池生產成本實在太高。它需要利用一種叫做氣相沉積的技術，所用設備動輒上百萬。如果將薄膜電池用到手機上，一台蘋果能賣到 100 多萬。
另外，因為電極是薄膜，薄膜電池能儲存的能量很少，別説電動車了，手機需要的電力都供不上。
更多人把目光投向了大容量的非薄膜型固態電池。但非薄膜型的電池，目前技術還不是很靠譜。
瓶頸主要有兩個：一是固態電解質離子電導率太低，也就是鋰離子在固態中“奔跑”得慢，而電池是靠鋰離子在正負極間奔跑來實現充放電的，所以這意味着電池充放電慢。二是固電解質和電極接觸得沒有液態和電極接觸好，導致界面電阻太高，這會顯著降低電池性能。
在非薄膜型的電池裏面，有三種材料可作為電解質：聚合物，硫化物，氧化物。有不少公司説自己在做以聚合物為電解質的電池，但他們做的其實不是聚合物固態電池，而是凝膠電解質，如 Sony 和三星。凝膠的狀態介於固態和液態之間，其實根本沒有解決安全性的問題，凝膠電池的能量密度也難以提高。所以三星後來索性放棄了凝膠電解質。
其它絕大部分廠商，包括中國新能源科技（ATL），只是在隔膜上塗一層聚合物將隔膜與正負極粘接在一起。話説，ATL 是全球最大的聚合物電池供應商，為三星、蘋果、華為、OPPO 等企業供貨。
什麼時候固態電池才能夠進入大規模產業化？
大部分業界的人挺樂觀。《日經技術》認為，“ 預計 3 年內能出現性能為現有鋰離子電池 2 倍多的產品”。2013 年，美國能源存儲聯合研究中心（JCESR）則説，“ 5 年內（2018 年）開發出（相比普通鋰電池）能量密度達到 5 倍、價格降至 1/5 的蓄電池”。
但科研領域的學者們都偏保守——他們認為 “畢竟研究出產品跟能形成產業是兩碼事”。2016 年上半年，科學院物理研究所研究員李泓博士説：至少要到 2020 年，中科院物理研究所出產的固態電池 “可能試水到商業化的程度”，而 “真正的全固態可能需要更長時間”。
雖然工業上不可能實現液態到固態的飛越，但這不代表產業界在固態電池領域無計可施。峰瑞資本投資人朱禕舟對深藍 Deeper Blue 説，“我們可以尋找液態到固態的過渡方案。” 例如，從麻省理工孵化出來的鋰電池公司 Solid Energy Systems 的電解質，就是既有固態又有液態：先在金屬鋰電極上覆蓋一層固態電解質薄膜，然後加入一種準離子態阻燃液體。製成的電池跟傳統電池比體積縮小一半，還能提供更多能量。
“固態電池性能好，成本高，就先瞄準對安全性、穩定性需求高，又不計成本的行業。固態電池的製造過程跟傳統電池的不一樣，就要充分利用傳統電池的生產設備，避免重建整條生產線，從而降低生產成本。” 朱禕舟説。
在大容量固態電池做產業化的這條路上，日本遠遠走在全世界前列。豐田、日立造船都是固態電池界的領軍企業。2009 年，日本新能源產業技術綜合開發機構（NEDO）啟動了 210 億日元計劃，舉國之力研究電池，希望能在 2030 年前開發出能量密度為現有水平 5 倍以上的可充電電池。從現在看來，這個時間可能被大大提前。
韓國也不落後，三星在日本也有個固態電池研究所——早點研發出來三星就能換上固態電池了。
日韓之後，依次是歐洲、美國、中國。
法國已經有電動車投入使用固態電池，但他們用的固態電池中間還是有隔膜的，不是真正意義上的全固態，而且目前尚無大規模應用。美國人則只有技術，沒有可以量產的產品，這裏有創業公司一大把，比如：Seeo, Solid Energy System, Solid Power, Quantume Scape 等等等等。
中國人還處於研究階段，相關標的有清陶能源、寧德時代新能源科技（CATL）、比亞迪、微宏動力等，研發進度有快有慢。其中，清陶能源位於江蘇盱眙，由南策文院士團隊組建。同時，南院士擁有中國第一個與全固態有關的專利。
四家開發固態電池的公司，其中法國的 BatScap 雖然有投入使用的產品，但不是真正意義上的全固態電池；其他公司目前還只有技術。
【BatScap】
BatScap 是法國博羅雷（Bollore）的子公司，開發了可以在電動車上使用的固態電池。開發固態電池的 BatScap 是博羅雷在能源領域佈局的一個關鍵。
BatScap 做的是需要加熱的聚合物固態電池。因為在常温下聚合物的離子電導率太低，意味着鋰離子在電極間奔跑得慢，充放電也就慢。加熱後，聚合物的離子電導率才能提高。
2011 年底開始，博羅雷利用自主開發的 EV “Bluecar”，在法國巴黎及郊外提供汽車共享服務 “Autolib”，即抵達目的地後交換車輛。這種汽車用的就是 BatScap 的固態電池， 規格是 30 kWh。目前這種 Bluecar 已有近 4000 輛，有約 900 座服務站和 4500 台充電器，每天利用次數 1.8 萬次。
法國的固態電池電動車正在充電
然而，電池需要加熱才能使用是難以大規模推廣的。電動車可以利用行駛中產生的熱量來維持 60~80 ℃ 的使用温度。但停車時，必須要利用電池組內部的加熱器來維持温度，每秒會消耗約 200 W 的電力，跟一個電冰箱差不多。在停車過程中需要一直連接充電器。有人做過估算，平均一年下來，停車時加熱器消耗的電力比行駛時所需的電力還多。
不過，據一名固態電池的技術人員透露，BatScap 的聚合物固態電池其實中間也有一層隔膜，根本不是我們所説的全固態。
【Solid Power】
美國 Solid Power 成立於 2012 年，位於美國肯塔基州的路易斯維爾市，在科羅拉多科技中心擁有 650 多平方米的工廠。創始團隊有不少來自科羅拉多大學博爾德分校（UCB）的教授與副教授。這些教授背景都十分強，比如僅 Sehee Lee 教授一人就有 18 項相關專利。
Solid Power 拿政府的錢比較多，2013 年獲美國能源部資助的 346 萬美元，科羅拉多州的經濟發展與國際貿易部門（COEDIT）資助的 25 萬美元。2014 年底又獲美國空軍資助 290 萬美元。
Solid Power 固態電池的電池能量密度達到了 600 Wh/kg，是市面上電池容量的兩倍多。
【Sakti3】
Sakti3 是一位來自美國密歇根大學的教授在 2007 年設立的風險創業公司。Sakti 在梵文中是 “力量” 的意思，3 是鋰的原子序數，連起來就是 “鋰的力量”。這家公司是用蒸鍍的方法制備無機固態電解質，並且宣稱已能實現高效率量產。
美國密歇根大學教授安·瑪莉·賽斯特里（Ann Marie Sastry）是公司的 CEO
值得一提的是，Sakti3 2015 年獲得家電巨擘戴森公司 1500 萬美元融資，年底被戴森以 9000 萬美元收購。2016 年 9 月，戴森宣佈投資 14 億建立電池廠。
Sakti3 宣佈已製造出能量密度達 550 Wh/kg 的電池，這一能量密度要比普通鋰離子電池的高大約 50%，電池蓄電量是特斯拉現在使用的鋰電池的兩倍。Sakti3 對媒體説，他們在其位於密歇根的小型試驗場已製造出這種固態電池的原型，預計在兩三年內實現商業化。
然而，業內針對 Sakti3 的聲音真不少。不少科研人士都認為：“Sakti3 沒有產品，只是在炒作固態電池概念”。
【豐田】
2013 年時，豐田宣佈，計劃在 2020 年全面實現全固態電池商業化，其能量將是鋰電池的三到四倍，並在接下來幾年使用鋰空氣電池。
許多日企都非常重視離子導電率。離子導電率高，意味着鋰離子在正負極間 “奔跑” 得快，充放電的速度就快。而硫化物電解質在常温下的離子導電率與液態電解質相近，所以有許多日本公司在研究硫化物。豐田就是個代表。
根據豐田 2014 年發佈的專利，他們研發的全固態電池，改善固態電解質和電極接觸差的問題，用濕塗工藝來製備中間的電解質，讓電解質變得很薄，從而減小電池體積。同時豐田放大了電芯尺寸，將電池面積擴大了 50 倍，容量提升了一千倍。
豐田在實驗中將固態電池用在電動小車上
據蘋果一名技術人員向深藍 Deeper Blue 透露，豐田固態電池產業化很可能不會使用上面説的材料，他們公佈這項專利也許只是為了誤導產業界。
歡迎轉載，如需授權，請聯繫微信號：miniDeeperBlue。
資料來源：雷鋒網
作者/編輯：Deeperblue
面對一羣喪屍，與其拳打腳踢，不如扔去 Note 7。噢，還有 iPhone 7。
為什麼這些手機的鋰電池這麼不安全？有沒有什麼解決方案？
閲讀本文，你將看到：
- 讓鋰電池不爆炸的終極解決方案——固態電池是什麼？
- 這種電池離我們還有多遠？
- 梳理了固態電池的產業現狀，盤點了四家固態電池公司。固態電池終將成為主流電池，這些公司正在路上。
三星不哭，蘋果也爆炸了
美國科技博客 BoyGeniusReport 的一篇文章今天凌晨曬出，一部蘋果新 iPhone7 似乎也發生了爆炸。暱稱為 @kroopthesnoop 的網友在 Reddit 論壇貼出的一張照片，他的黑色 iPhone7 破損嚴重，屏幕開裂，邊框有明顯燒焦的痕跡。
蘋果的股價週四開盤應聲下跌。
此前，三星 Note 7 手機在全球已造成近 40 起爆炸事故。就在 9 月 26 日下午，又一部國行的 Note 7 發生爆炸，這是在中國 Note 7 的第四起爆炸事故了。
美國佛羅里達州用户那桑·多納切（Nathan Dornacher）使用的三星 Note 7 爆炸，他之前在車內給 Note7充電。車的方向盤、儀表盤等已經面目全非。
2016 年 9 月 2 日下午，三星電子在韓國召開新聞發佈會，移動部門總裁高東真對三星 Note 7 電池爆炸事件進行了公開道歉，宣佈因電池缺陷問題，三星將停售 Note 7 手機，並召回 250 萬部 Note 7。
三星公司可能就此 “連續爆炸門” 損失近 50 億美金——作為貢獻韓國 GDP 超過五分之一的三星，這一次可真是驚動了國本。
六天之後，美國聯邦航空管理局（FAA）發表聲明，強烈建議乘客 “在飛機內關閉 Note7 電源，不要使用或進行充電”。接着，美國消費品安全委員會（CPSC）又正式呼籲 “請消費者停止使用 Note 7 並關閉電源”。 多米諾骨牌效應開始，多國航空部門連續發出警示，提醒乘客停止使用 Note 7，這裏面也包括中國民航。
網民把 Note 7 裝扮成 “恐怖分子”，説 Note7 才是 “真正的炸彈”。
據三星自己説，Note 7 是手機鋰離子電池的電池芯出了問題。因為製造工藝失誤，電池的陰極和陽極相接觸，導致電池芯過熱從而引發爆炸。
爆炸一次不可怕，連續爆炸才可怕。這不由得讓人想起同樣由於電池、連續起火的特斯拉。
2015 年年末，特斯拉還忙着統計去年全球交付總量達到 50,580 輛的傲人成績的時候， 1 月 1 日挪威一輛 Model S 充電時突然起火——所幸車內無人。
由於特斯拉使用的動力電池是三元鋰電池，而三元鋰電池燃燒時不能直接用水或者二氧化碳撲滅，專用的銅粉水造價太高又不常見，所以當時的挪威消防隊員只能用泡沫控制周邊火勢，直到這輛 Model S 完全燒燬。
Model S 被燒燬畫面。
為什麼鋰電池容易爆炸？
傳統鋰電池的安全性始終是一柄達摩克利斯之劍，懸在人們的心頭。為什麼鋰電池容易爆炸？我們先看一下鋰電池的解剖圖：
普通的鋰離子電池由正極、負極、電解質、隔膜組成。鋰離子在正負極之間來回“奔跑”，完成充放電的過程。有了電解質，鋰離子才能 “奔跑”。正負極之間用陶瓷或者其他聚合物製成的隔膜隔開，電池的正負極因此避免了直接接觸。
安全隱患就在這個隔膜上。一旦高壓、過熱，隔膜很容易被穿破，導致正負極接觸，造成內部短路。據《科技日報》報道，三星為了提升電池的能量密度、延長續航能力，採用了更薄的隔膜材料，所以才會事故頻出。
想想看，一輛特斯拉需要使用 7000 多節 18650 型號鋰電池，只要其中一節出了問題……
7000 多節鋰電池節電池在特斯拉底盤緊密排布
只有一個改變才可以徹底解決問題——把液體的電解質換成固體的。
固態電解質能讓電池正負極永不接觸。即使發生過熱情況，固態電解質只是熔化成絕緣體，温度下降後又能恢復成固體，不會分解出氣體和多餘的熱量。
如果一個鋰電池，換成固態電解質，它就叫做 “固態電池”。
人類在固態電池上探索的道路至今已經有六十多年。最先生產出來的固態電池，不是那種厚厚的、或者圓圓的，而是像一層薄膜一樣。
第一個報道產出固態電池的是日本人。1982 年，日本 Hitachi 公司首先聲明自己產出了厚度小於 10 μm 的固態電池，是一層薄膜。但這塊電池的功率太低，無法驅動任何電子設備。
薄膜電池現在有更成熟的產品了。 2008 年，美國的 Infinite Power Solutions （IPS）公司推出了一種全固態薄膜電池。它只有一個指甲蓋大小、兩張紙厚，15 分鐘就能充到 90% 的電量，可充放電 10 萬次，使用至少 15 年。由於是全固態，這種薄膜電池可以隨意彎折，在 -40℃ 到 85℃ 温度範圍、甚至水下一千多米都能安全使用。
2015 年， Infinite Power Solutions 公司被蘋果收購，開始研究用於可穿戴設備上的固態電池。可以想象，如果Apple Watch用上固態電池，就能解決續航時間以及體積問題了。
這種薄膜形狀的固態電池，在微型電子器件市場上應用廣泛。世界範圍內，有十幾家公司擁有薄膜電池的專利，除了上面提到的兩家，還有法國 Bellcore、美國 Cymbet、台灣輝能科技、俄羅斯的 GS Nanotech 等。
俄羅斯公司 GS Nanotech 生產的柔性薄膜鋰離子電池
但薄膜電池生產成本實在太高。它需要利用一種叫做氣相沉積的技術，所用設備動輒上百萬。如果將薄膜電池用到手機上，一台蘋果能賣到 100 多萬。
另外，因為電極是薄膜，薄膜電池能儲存的能量很少，別説電動車了，手機需要的電力都供不上。
更多人把目光投向了大容量的非薄膜型固態電池。但非薄膜型的電池，目前技術還不是很靠譜。
瓶頸主要有兩個：一是固態電解質離子電導率太低，也就是鋰離子在固態中“奔跑”得慢，而電池是靠鋰離子在正負極間奔跑來實現充放電的，所以這意味着電池充放電慢。二是固電解質和電極接觸得沒有液態和電極接觸好，導致界面電阻太高，這會顯著降低電池性能。
在非薄膜型的電池裏面，有三種材料可作為電解質：聚合物，硫化物，氧化物。有不少公司説自己在做以聚合物為電解質的電池，但他們做的其實不是聚合物固態電池，而是凝膠電解質，如 Sony 和三星。凝膠的狀態介於固態和液態之間，其實根本沒有解決安全性的問題，凝膠電池的能量密度也難以提高。所以三星後來索性放棄了凝膠電解質。
其它絕大部分廠商，包括中國新能源科技（ATL），只是在隔膜上塗一層聚合物將隔膜與正負極粘接在一起。話説，ATL 是全球最大的聚合物電池供應商，為三星、蘋果、華為、OPPO 等企業供貨。
什麼時候固態電池才能夠進入大規模產業化？
大部分業界的人挺樂觀。《日經技術》認為，“ 預計 3 年內能出現性能為現有鋰離子電池 2 倍多的產品”。2013 年，美國能源存儲聯合研究中心（JCESR）則説，“ 5 年內（2018 年）開發出（相比普通鋰電池）能量密度達到 5 倍、價格降至 1/5 的蓄電池”。
但科研領域的學者們都偏保守——他們認為 “畢竟研究出產品跟能形成產業是兩碼事”。2016 年上半年，科學院物理研究所研究員李泓博士説：至少要到 2020 年，中科院物理研究所出產的固態電池 “可能試水到商業化的程度”，而 “真正的全固態可能需要更長時間”。
雖然工業上不可能實現液態到固態的飛越，但這不代表產業界在固態電池領域無計可施。峰瑞資本投資人朱禕舟對深藍 Deeper Blue 説，“我們可以尋找液態到固態的過渡方案。” 例如，從麻省理工孵化出來的鋰電池公司 Solid Energy Systems 的電解質，就是既有固態又有液態：先在金屬鋰電極上覆蓋一層固態電解質薄膜，然後加入一種準離子態阻燃液體。製成的電池跟傳統電池比體積縮小一半，還能提供更多能量。
“固態電池性能好，成本高，就先瞄準對安全性、穩定性需求高，又不計成本的行業。固態電池的製造過程跟傳統電池的不一樣，就要充分利用傳統電池的生產設備，避免重建整條生產線，從而降低生產成本。” 朱禕舟説。
在大容量固態電池做產業化的這條路上，日本遠遠走在全世界前列。豐田、日立造船都是固態電池界的領軍企業。2009 年，日本新能源產業技術綜合開發機構（NEDO）啟動了 210 億日元計劃，舉國之力研究電池，希望能在 2030 年前開發出能量密度為現有水平 5 倍以上的可充電電池。從現在看來，這個時間可能被大大提前。
韓國也不落後，三星在日本也有個固態電池研究所——早點研發出來三星就能換上固態電池了。
日韓之後，依次是歐洲、美國、中國。
法國已經有電動車投入使用固態電池，但他們用的固態電池中間還是有隔膜的，不是真正意義上的全固態，而且目前尚無大規模應用。美國人則只有技術，沒有可以量產的產品，這裏有創業公司一大把，比如：Seeo, Solid Energy System, Solid Power, Quantume Scape 等等等等。
中國人還處於研究階段，相關標的有清陶能源、寧德時代新能源科技（CATL）、比亞迪、微宏動力等，研發進度有快有慢。其中，清陶能源位於江蘇盱眙，由南策文院士團隊組建。同時，南院士擁有中國第一個與全固態有關的專利。
四家開發固態電池的公司，其中法國的 BatScap 雖然有投入使用的產品，但不是真正意義上的全固態電池；其他公司目前還只有技術。
【BatScap】
BatScap 是法國博羅雷（Bollore）的子公司，開發了可以在電動車上使用的固態電池。開發固態電池的 BatScap 是博羅雷在能源領域佈局的一個關鍵。
BatScap 做的是需要加熱的聚合物固態電池。因為在常温下聚合物的離子電導率太低，意味着鋰離子在電極間奔跑得慢，充放電也就慢。加熱後，聚合物的離子電導率才能提高。
2011 年底開始，博羅雷利用自主開發的 EV “Bluecar”，在法國巴黎及郊外提供汽車共享服務 “Autolib”，即抵達目的地後交換車輛。這種汽車用的就是 BatScap 的固態電池， 規格是 30 kWh。目前這種 Bluecar 已有近 4000 輛，有約 900 座服務站和 4500 台充電器，每天利用次數 1.8 萬次。
法國的固態電池電動車正在充電
然而，電池需要加熱才能使用是難以大規模推廣的。電動車可以利用行駛中產生的熱量來維持 60~80 ℃ 的使用温度。但停車時，必須要利用電池組內部的加熱器來維持温度，每秒會消耗約 200 W 的電力，跟一個電冰箱差不多。在停車過程中需要一直連接充電器。有人做過估算，平均一年下來，停車時加熱器消耗的電力比行駛時所需的電力還多。
不過，據一名固態電池的技術人員透露，BatScap 的聚合物固態電池其實中間也有一層隔膜，根本不是我們所説的全固態。
【Solid Power】
美國 Solid Power 成立於 2012 年，位於美國肯塔基州的路易斯維爾市，在科羅拉多科技中心擁有 650 多平方米的工廠。創始團隊有不少來自科羅拉多大學博爾德分校（UCB）的教授與副教授。這些教授背景都十分強，比如僅 Sehee Lee 教授一人就有 18 項相關專利。
Solid Power 拿政府的錢比較多，2013 年獲美國能源部資助的 346 萬美元，科羅拉多州的經濟發展與國際貿易部門（COEDIT）資助的 25 萬美元。2014 年底又獲美國空軍資助 290 萬美元。
Solid Power 固態電池的電池能量密度達到了 600 Wh/kg，是市面上電池容量的兩倍多。
【Sakti3】
Sakti3 是一位來自美國密歇根大學的教授在 2007 年設立的風險創業公司。Sakti 在梵文中是 “力量” 的意思，3 是鋰的原子序數，連起來就是 “鋰的力量”。這家公司是用蒸鍍的方法制備無機固態電解質，並且宣稱已能實現高效率量產。
美國密歇根大學教授安·瑪莉·賽斯特里（Ann Marie Sastry）是公司的 CEO
值得一提的是，Sakti3 2015 年獲得家電巨擘戴森公司 1500 萬美元融資，年底被戴森以 9000 萬美元收購。2016 年 9 月，戴森宣佈投資 14 億建立電池廠。
Sakti3 宣佈已製造出能量密度達 550 Wh/kg 的電池，這一能量密度要比普通鋰離子電池的高大約 50%，電池蓄電量是特斯拉現在使用的鋰電池的兩倍。Sakti3 對媒體説，他們在其位於密歇根的小型試驗場已製造出這種固態電池的原型，預計在兩三年內實現商業化。
然而，業內針對 Sakti3 的聲音真不少。不少科研人士都認為：“Sakti3 沒有產品，只是在炒作固態電池概念”。
【豐田】
2013 年時，豐田宣佈，計劃在 2020 年全面實現全固態電池商業化，其能量將是鋰電池的三到四倍，並在接下來幾年使用鋰空氣電池。
許多日企都非常重視離子導電率。離子導電率高，意味着鋰離子在正負極間 “奔跑” 得快，充放電的速度就快。而硫化物電解質在常温下的離子導電率與液態電解質相近，所以有許多日本公司在研究硫化物。豐田就是個代表。
根據豐田 2014 年發佈的專利，他們研發的全固態電池，改善固態電解質和電極接觸差的問題，用濕塗工藝來製備中間的電解質，讓電解質變得很薄，從而減小電池體積。同時豐田放大了電芯尺寸，將電池面積擴大了 50 倍，容量提升了一千倍。
豐田在實驗中將固態電池用在電動小車上
據蘋果一名技術人員向深藍 Deeper Blue 透露，豐田固態電池產業化很可能不會使用上面説的材料，他們公佈這項專利也許只是為了誤導產業界。
引用參考文章：
Solid Power 官網：http://www.solidpower.com/en/home/
Sakti3 官網： http://sakti3.com/
《日經技術》：《超越鋰電 · 全固體電池一躍十年》
Xu, Xiaoxiong. All-solid-state lithium-ion batteries：State-of-the-art development and perspective[J]. Energy Storage Science and Technology, 2013, 2(4): 331-341
歡迎轉載，如需授權，請聯繫微信號：miniDeeperBlue。
資料來源：雷鋒網
作者/編輯：Deeperblue