固態電池已成為全球新一輪動力電池競賽中的投資熱點。

2018年底，成立于2010年的半固態鋰電池研發企業24M對外宣布，獲得D輪2180萬美元融資，資本方來自高級陶瓷制造商京瓷集團和全球貿易公司伊藤忠商事。

這家公司從曾經風靡一時后來衰落的美國磷酸鐵鋰電池企業A123分拆出來，由中國臺灣科學家蔣業明博士創立，目標是為電動汽車開發價格合理的高能量密度電池，將從2019年開始建立一個小型產業化工廠，希望在2020年交付首批產品。

24M是新一輪全球動力電池競賽中的一個縮影。從全球來看，中國、日本、韓國、德國、法國、美國、英國、澳大利亞等國家的諸多車企和電池企業紛紛下注固態電池，希望打造下一個超級明星公司——固態電池領域的“寧德時代”，后者是中國創業板估值最高的公司。

不過，中國化學與物理電源協會秘書長劉彥龍對“大出行下半場”（wx：investchuxing)分析，固態電池現在還處于實驗室階段，在研發上還面臨比較多的難以客服的障礙，預計真正量產至少要在五年之后。

為何搶注下一代鋰電池

電動汽車的蓬勃發展對動力電池的能量密度和安全性提出了更高的要求。

2017年中國政府11月發布的 《節能與新能源汽車技術路線圖》規劃提出，純電動汽車動力電池的單體能量密度在2020年達到 300Wh/kg，2025年達到 400Wh / kg,2030年達到500Wh/kg。

這對現有的液態鋰電池而言是一個很高的目標。 “特斯拉用的電池目前是全球能量密度最高的動力電池，2018年初特斯拉宣布與松下聯合研發的21700單體能量密度達300Wh／kg，而國內一般電芯廠家的單體能量密度在230Wh／kg左右，到2020年實現國家要求的300Wh/kg挑戰很大。” 清陶能源董事長馮玉川解釋，但固態電池就相對容易實現這一目標。

作為下一代電池技術的固態電池，對很多人而言是一個比較模糊的概念。

簡單地說，固態鋰電池是相對液態鋰電池而言，是指結構中不含液體，所有材料都以固態形式存在的儲能器件。具體來說，它由“正極材料+負極材料和電解質”組成，而液態鋰電池則由正極材料+負極材料+電解液和隔膜組成。

中科院物理所研究員、固態離子學課題組組長黃學杰對“大出行下半場”（wx：investchuxing)介紹，固態鋰電池采用金屬鋰作為負極，固體無機或高分子材料作為電解質，能量密度比采用同類型正極材料的鋰電子電池高20%-30%。

馮玉川分析，“全固態鋰電池單體的能量密度在實驗室可以到430Wh/kg以上，在中試階段可達375Wh/kg，在量產階段可以輕松達到300Wh/kg以上。”

在能量密度之外，安全性是固態電池的更大優勢。對此，中國科學院青島生物能源與過程研究所副研究員董衫木表示，目前液態鋰電池選擇使用的液態有機電解液易燃易爆，用固態電解質代替液態電解液，是我們公認可以提升鋰電池安全性能最為有效的方法之一。

清華大學材料學院副教授李亮亮分析，固態電解質不易燃，還不會產生液態電解液，因此不帶腐蝕性，是解決電池安全性問題的有效方法，也符合未來電池發展的趨勢。

同時，固態電解質較高的機械強度也能有效地抑制電池循環過程中鋰枝晶的刺穿, 使鋰金屬負極的應用成為可能。

根據北京理工大學材料學專業碩士研究生楊豪等人的研究，在全固態鋰電池中, 由于這種鋰金屬負極的設計, 一方面電池的重量能量密度和體積能量密度將得到進一步的提升, 且其正極材料可以延伸到更多的其他材料; 另一方面, 鋰金屬負極的應用也帶來了鋰枝晶生長所引起的安全問題。 而固態電解質具有良好的機械性能,能有效地防止鋰枝晶的穿透并抑制其生長, 兼具電解質和隔膜的功能。

根據固態電池中固態電解質的狀態，可以將固態電池分為全固態和半固態電池，前者的電解質是固態，但在電芯中有少量的液態電解質，后者就是一半固態電解質、一半液態電解質，如本文開篇提到的24M這家公司的產品。