2020年電動(dòng)汽車交付市場(chǎng)，特斯拉交了一份漂亮的“答卷”，9萬(wàn)多輛新車的成績(jī)，遠(yuǎn)超7.2萬(wàn)輛的預(yù)期，由于銷量過(guò)盛，特斯拉不得不像供應(yīng)商LG化學(xué)提出新增電池采購(gòu)的需求。為此，LG化學(xué)韓國(guó)吳倉(cāng)廠，還要改造產(chǎn)線以滿足特斯拉的需求。此外，特斯拉還與松下擴(kuò)大了在內(nèi)華達(dá)的生產(chǎn)規(guī)模。

不過(guò)，特斯拉在追加、擴(kuò)產(chǎn)的同時(shí)，卻取消了在柏林廠生產(chǎn)電池的計(jì)劃。毋庸置疑，產(chǎn)銷兩旺的特斯拉，此時(shí)選擇縮減柏林廠的規(guī)模，應(yīng)該是受疫情的影響。

電動(dòng)化進(jìn)程發(fā)展到今天，當(dāng)動(dòng)力鋰電池發(fā)展面對(duì)三元材料和磷酸鐵鋰路線走到技術(shù)天花板的窘迫之際，固態(tài)電池技術(shù)路線被看成是下一個(gè)動(dòng)力鋰電池風(fēng)口。從鋰電“市場(chǎng)霸主”中日韓，到“技術(shù)之王”美利堅(jiān)，再到“后起之秀”歐洲列國(guó)，無(wú)一不是蠢蠢欲動(dòng)，試圖占領(lǐng)固態(tài)電池的戰(zhàn)略高地。

但是，從行業(yè)各大公司戰(zhàn)略布局來(lái)來(lái)看，不論是日本的豐田和松下，還是國(guó)內(nèi)的寧德時(shí)代和贛鋒鋰業(yè)，或者是車企巨頭特斯拉、大眾、寶馬等放出的信息，固態(tài)電池商業(yè)化的大好局面似乎已經(jīng)到來(lái)。而事實(shí)上，現(xiàn)實(shí)是骨感的。

固態(tài)電池研究始于上個(gè)世紀(jì)八十年代，迄今為止還只是在第一步打轉(zhuǎn)，仍舊處于實(shí)驗(yàn)室研究階段。即便是越過(guò)了實(shí)驗(yàn)室階段，也要經(jīng)歷一輪又一輪的小試、中試，攻克諸多生產(chǎn)技術(shù)和工藝等方面的難關(guān)，才可以最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

誠(chéng)然，電池技術(shù)的進(jìn)步，要全產(chǎn)業(yè)鏈相互協(xié)調(diào)和配合才能完成。在當(dāng)下與其配套的設(shè)備、工藝等還不成熟，甚至連技術(shù)路線都不確定，生產(chǎn)設(shè)備都沒(méi)有的情況下，談?wù)摴虘B(tài)電池的商業(yè)化顯然為時(shí)尚早。電池生產(chǎn)工藝和設(shè)備難題，赫然成了牽絆電池技術(shù)路線發(fā)展的問(wèn)題之一。

以鋰離子電池為例，生產(chǎn)工藝及其復(fù)雜，大致可分為極片制作、電芯制作和電池組裝三個(gè)工段，而極片制作工藝又包括電極漿料制備、電極漿料涂布、輥壓、分切、極耳焊接等工序；電芯制造工藝又重要包括卷繞或疊片、入殼封裝、注入電解液、抽真空并封裝等；電池組裝工藝重要包括化成、分容、組裝、測(cè)試等。

固態(tài)電池作為鋰離子電池的一種，拋開(kāi)芯片制造的難度不談，鋰用作負(fù)極材料的制備，堪比芯片制造的難度，因?yàn)殇嚇O容易與空氣中的氧氣和水分發(fā)生反應(yīng)，且還不耐高溫，這就給固態(tài)電池的生產(chǎn)組裝和實(shí)際應(yīng)用中帶來(lái)了極大的困難。

以硫化物固態(tài)電解質(zhì)為例，因?yàn)榱蚧锘虘B(tài)電解質(zhì)對(duì)空氣極為敏感，特別容易氧化，稍微遇到一點(diǎn)水氣還容易出現(xiàn)硫化氫這樣的有毒氣體，這意味著其生產(chǎn)環(huán)境的控制將十分苛刻，要隔絕水分與氧氣，并且還會(huì)出現(xiàn)有毒氣體。

然而，理論上硫化物電解質(zhì)的生產(chǎn)環(huán)境要嚴(yán)格隔絕水分和氧氣，但在實(shí)際操作中幾乎不可能，因?yàn)榱蚧镫y免不和空氣中的水分反應(yīng)生成硫化氫氣體，所以這種電解質(zhì)必須采用冷壓技術(shù)在惰性氛圍下進(jìn)行生產(chǎn)。而這樣制造出來(lái)的電解質(zhì)，微觀層面仍有空隙和晶界空格，無(wú)法做到完全致密，這樣充電循環(huán)過(guò)程中鋰枝晶就在會(huì)空隙中生成，最終導(dǎo)致電解質(zhì)破碎，電池短路。

再比如，在薄膜型氧化物電解質(zhì)的制造中，由于傳統(tǒng)的涂布法無(wú)法控制粒子的粒徑與膜厚，成膜的均勻性比較低，只有真空鍍膜法才能夠較好保持電解質(zhì)的均勻性。所以，薄膜型固態(tài)電池產(chǎn)品多采用真空鍍膜、磁控濺射、脈沖激光沉積、化學(xué)氣相沉積等方法生產(chǎn)，對(duì)設(shè)備要求極高，制備工藝也很復(fù)雜，不利于大規(guī)模生產(chǎn)，導(dǎo)致生產(chǎn)效率低下，成本高昂。所以，目前即使是少數(shù)商用的薄膜型固態(tài)電池，也都只是用在對(duì)價(jià)格極其不敏感的特種航天、以及心臟手術(shù)領(lǐng)域。

此外，固態(tài)電池的生產(chǎn)流程、工藝方式和傳統(tǒng)鋰離子電池也是完全不相同的，雖然理論上固態(tài)電池和當(dāng)下鋰離子電池在封裝技術(shù)上大同小異，但電解質(zhì)膜片和正負(fù)極極片的制備上卻是全新的。例如，制備固態(tài)電解質(zhì)或正極材料，要采用射頻濺射、射頻磁控濺射等各種濺射技術(shù)，甚至用3D打印技術(shù)；制備金屬鋰負(fù)極要采用真空熱氣相沉積技術(shù)。而這些技術(shù)如何實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用，目前也是重大挑戰(zhàn)。