前面提到了，鋰金屬用作負(fù)極材料的制備，堪比芯片制造的難度。金屬鋰是個(gè)十足活潑的活躍分子，極容易與空氣中的氧氣和水分發(fā)生反應(yīng)，并且還不耐高溫，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)極大的困難。

還有，如果要改善電解質(zhì)和正負(fù)極的界面阻抗，就要通過(guò)在1000度以上的高溫下燒結(jié)電極材料來(lái)增加界面的接觸面積，這對(duì)工藝要求也比較苛刻。

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。

例如，2015年被戴森收購(gòu)的Sakti3就是生產(chǎn)薄膜型固態(tài)電池的，但其產(chǎn)品由于制備成本高以及規(guī)?；a(chǎn)難度大導(dǎo)致成本極其高昂，有人測(cè)算如果一輛電動(dòng)汽車采用Sakti3的固態(tài)電池的話，那么僅電池成本就高達(dá)9000萬(wàn)美元。

然而，戴森老爺子居然說(shuō)要在將來(lái)的戴森牌電動(dòng)車上使用Sakti3的固態(tài)電池，也真的是……壕。

目前即使是少數(shù)商用的薄膜型固態(tài)電池，都是用在對(duì)價(jià)格極其不敏感的特種航天、以及心臟手術(shù)領(lǐng)域。

另外，硫化物固態(tài)電解質(zhì)的生產(chǎn)環(huán)境限制與安全問(wèn)題也同樣令人心碎。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)水氣還容易產(chǎn)生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，需要隔絕水分與氧氣，并且還會(huì)產(chǎn)生有毒氣體。

(未來(lái)，想象這樣一個(gè)畫(huà)面，一旦在車子行駛過(guò)程中發(fā)生狀況電池破損，硫化物電池在和空氣接觸之后放出氣味很臭且有劇毒的硫化氫氣體……)

此外，理論上硫化物電解質(zhì)的生產(chǎn)環(huán)境需要嚴(yán)格隔絕水分和氧氣，但在實(shí)際操作中幾乎又是不可能的。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)，這進(jìn)而造成另一大問(wèn)題，就是這樣制造出來(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。

按下葫蘆浮起瓢，確實(shí)愁煞個(gè)人。

所以，固態(tài)電池的生產(chǎn)制造將是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。其生產(chǎn)流程、工藝方式和傳統(tǒng)鋰電池也是完全不一樣的。雖然理論上固態(tài)電池和當(dāng)下鋰電池在封裝技術(shù)上大同小異，但電解質(zhì)膜片和正負(fù)極極片的制備上，可以說(shuō)卻是全新的。例如制備固態(tài)電解質(zhì)或正極材料，就需要采用射頻濺射、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)極就需要采用真空熱氣相沉積技術(shù)。

第四座大山，就是固態(tài)電池及其材料的生產(chǎn)工藝和設(shè)備難題。

這些技術(shù)如何實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用，還是另一項(xiàng)重大挑戰(zhàn)。

所以，在翻越這幾座大山之前，固態(tài)電池真正的產(chǎn)業(yè)化只是看上去很美，更何況是大規(guī)模應(yīng)用到電動(dòng)汽車上了。

事實(shí)上，業(yè)界普遍認(rèn)為的固態(tài)電池的諸多優(yōu)勢(shì)都只是理論上的，很多層面都沒(méi)有經(jīng)過(guò)驗(yàn)證。相對(duì)于液態(tài)電解質(zhì)電池，目前在全球范圍內(nèi)還沒(méi)有報(bào)道顯示固態(tài)電池的綜合電化學(xué)性能超過(guò)液態(tài)。且當(dāng)前研究重點(diǎn)還是解決循環(huán)性、倍率特性，各類全固態(tài)電池的熱失控、熱擴(kuò)散行為的測(cè)試數(shù)據(jù)還都非常少，說(shuō)明這方面做得工作還遠(yuǎn)未到位。

例如，雖然業(yè)界對(duì)固態(tài)電解質(zhì)的研究已有近30年的歷史，但直到今天都沒(méi)有克服鋰離子傳導(dǎo)效率差這一世界難題。

在電化學(xué)領(lǐng)域，一種新的材料、新的技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向社會(huì)應(yīng)用層面，一般需要十年甚至更長(zhǎng)的時(shí)間。從目前看來(lái)，固態(tài)電池仍舊處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，諸多業(yè)界精英都在為解決電解質(zhì)和正負(fù)極材料的集成、鋰離子電導(dǎo)率低、界面阻抗大等基本問(wèn)題努力奮戰(zhàn)，但我們也必須認(rèn)識(shí)到，問(wèn)題得到解決終究不是一日之功。

即便是越過(guò)了實(shí)驗(yàn)室階段，還要再經(jīng)歷一輪又一輪的小試、中試，攻克掉諸多生產(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，而這又尚需很長(zhǎng)的時(shí)日。

鋰電池的產(chǎn)品和技術(shù)進(jìn)步，需要全產(chǎn)業(yè)鏈的相互協(xié)調(diào)和配合才能完成，所以在當(dāng)下與其配套的材料、設(shè)備、工藝還不成熟，甚至連技術(shù)路線都沒(méi)確定，生產(chǎn)設(shè)備都沒(méi)有的情況下，談?wù)摴虘B(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化還為時(shí)尚早。

可以預(yù)見(jiàn)，未來(lái)固態(tài)電池一定會(huì)遵循液態(tài)、半固態(tài)、固液混合到全固態(tài)的發(fā)展路徑。伴隨每一個(gè)階段的躍升過(guò)程的是，上下游相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的共同成熟和壯大。

題外話，固態(tài)電池的普及過(guò)程，也許就是當(dāng)前鋰電產(chǎn)業(yè)鏈條的重塑和顛覆過(guò)程。

固態(tài)電池的前景可期，從國(guó)家和整個(gè)行業(yè)層面應(yīng)該進(jìn)行一定的布局，包括通過(guò)立項(xiàng)一些國(guó)家級(jí)的研發(fā)項(xiàng)目等手段來(lái)未雨綢繆。

不過(guò)對(duì)于整個(gè)新能源汽車及上下游產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，在現(xiàn)有體系還有不小的降本空間，以及能量密度的提升空間的前提下，更應(yīng)該將主要精力花在高鎳正極、硅碳負(fù)極以及高電壓電解液等一系列必須要面對(duì)的技術(shù)難題上來(lái)，更何況高鎳811的量產(chǎn)道路上尚且還有不少基礎(chǔ)問(wèn)題需要去解決。

對(duì)于固態(tài)電池，還要摒棄那種通過(guò)顛覆式技術(shù)創(chuàng)新來(lái)快速獲取成功的念頭，因?yàn)檫@種心態(tài)對(duì)于制造業(yè)，尤其是鋰電池這種前期投入巨大的高端制造業(yè)來(lái)說(shuō)，無(wú)異于毒藥。