最近，一家生產固態電池的公司受到了廣泛關注，這家成立于2007年的電池創業公司得到了1500萬美元的投資，這家主營固態電池的公司名叫Sakti3，其贏得1500萬美元投資的產品為其獨自研發的1100WH/L能量密度固態電池。

據悉，在接受這筆巨額投資前，Sakti3還曾收到過來自通用公司等公司的風投，可見其正在研發的技術具有很大的市場前景。

液態電池續航遇瓶頸

能源相關從業人員表示，電池續航里程的長短在很大程度上取決于電池儲能能力，即單位體積的能量密度。要提高電池的單位能量密度，一是提高工作電壓，二是提高電極材料的能量密度。當工作電壓只能在固定區域內，要提升電池能量密度，只能依靠對電極材料的能量密度提升。也就是說，鋰離子電池的發展遵循“一代材料，一代電池”的規律。現有鋰離子電池正極材料一般有鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰和三元材料等，而負極材料一般為石墨、硬/軟碳、鈦酸鋰以及合金負極材料，這些材料的可挖掘空間已經并不大。

也就是說，要大幅提升鋰離子電池的續航里程，除非在電極材料上能找到新的替代品。

固態電池的創新可能

不過，既然液態鋰離子電池的能量密度暫未能獲得大幅提升，那么，有別的更具優勢的電池技術可以替代它嗎?

大眾汽車CEO馬丁·文德恩日前就在斯圖加特舉辦的一個新聞公布會上表示，大眾汽車計劃在2015年上半年作出決定，是否將美國初創公司QuantumScape正在開發的新電池技術用于大眾的電動汽車上。

假如采用上述固態電池技術，大眾電動汽車的續航里程將達到700公里，超過特斯拉ModelS以及現有的所有新能源汽車。或許正因如此，早在2014年十二月，大眾汽車公司收購了上述QuantumScape公司約5%的股權。

其實，不只是大眾。早在2010年，豐田就曾推出過續航里程可超過1000KM的固態電池。而包括QuantumScape以及Sakti3所做的努力也都是在試圖用固態電池來取代傳統的液態鋰離子電池。

傳統的液態鋰離子電池又被科學家們形象地稱為“搖椅式電池”，搖椅的兩端為電池的正負兩極，中間為電解質(液態)。而鋰離子就像優秀的運動員，在搖椅的兩端來回奔跑，在鋰離子從正極到負極再到正極的運動過程中，電池的充放電過程便完成了。固態電池的原理與之相同，只不過其電解質為固態，具有的密度以及結構可以讓更多帶電離子聚集在一端，傳導更大的電流，進而提升電池容量。因此，同樣的電量，固態電池體積將變得更小。不僅如此，固態電池中由于沒有電解液，封存將會變得更加容易，在汽車等大型設備上使用時，也不要再額外新增冷卻管、電子控件等，不僅節約了成本，還能有效減輕重量。

據其官方稱，Sakti3已制造出能量密度達1100瓦時/升的電池，這一能量密度幾乎是目前鋰離子電池的2倍。美國佛羅里達大學的電池專家、材料科學教授凱文·瓊斯認為：假如電池蓄電量能像Sakti3提出的那樣多，那么電動汽車的購買和使用成本就有可能與普通汽車相同。

而且固態電池還有另一項優勢——在事故中損壞時不易爆炸或起火。要了解的是，在此之前，在新能源汽車領域與特斯拉同樣享有盛名的菲斯科，后來之所以會破產并慢慢銷聲匿跡，在很大程度上就是因為其頻繁出現的電池起火事件以及其他故障。

假如固態電池能夠得到商業化應用，大眾可以造出在續航上超越特斯拉的電動汽車，可穿戴電子設備也能夠擺脫電池技術的束縛，其外觀和形狀都可以起到驚人的變化。

商業化路途漫漫

加拿大Avestor公司也曾嘗試過研發固態鋰離子電池，最終2006年正式申請破產。Avestor公司使用一種高分子聚合物分離器，代替電池中的液體電解質，但一直沒有解決安全問題，在北美地區發生過幾起電池燃燒或者爆炸事件。

Sakti3公司的聯合創始人兼CEOAnnMarieSastry對外表示，Sakti3公司的固態電池采用薄膜沉積技術進行生產，這一技術也常用于平板顯示器和光伏太陽能電池的生產，“將電池劈成兩半或者把電池放在高溫環境里，但電池仍能繼續工作”，在她看來，Sakti3生產的固態電池在安全上已經完全可以放心。

“開發新技術不會是一個無阻礙的路徑。我要一個水晶球才能預測在開發過程中遇到的所有挑戰。英國人有句話叫‘stickyourneckontheline’，就是硬著頭皮去嘗試一些新的和不同的東西。假如成功就太好了，但假如失敗，你已經在過程中學習，可以再繼續直到成功。”詹姆斯·戴森如此對記者表示，他在這次投資中可能會遇到的風險。

此前，豐田曾經表示，希望到2020年，能在新能源車上應用固態電池技術。但豐田并沒有將這一技術作為未來新能源的唯一出路，就在此前不久，它對外公布了首款量產的氫燃料動力電池汽車。

“固態電池可能是未來電池技術的發展方向之一，但也許不是最好的。”上述新能源生產公司的技術人員告訴記者，“包括燃料動力電池、超級電容器、鋁空氣電池、鎂電池在理念上都有較大的發展空間，而最終，要看哪種路線發展更快、更接地氣。”所謂接地氣，就是在商業化的規模和成本方面都能達到完美的平衡點。首先，使用的材料必須不能是高成本且稀有的。其次，要在各個行業和領域都有實現大規模應用的可能。

或許，現在最具考驗的地方在于價格。據記者了解，液態鋰離子電池的成本大約在200~300美元/千瓦時，假如使用現有技術制造足以為智能手機供電的固態電池，其成本會達到1。5萬美元，而足以為汽車供電的固態電池成本更是達到令人咋舌的9000萬美元。

Sastry表示，固態電池生產成本居高不下的一個重要原因在于生產效率低下。按照Sastry的規劃，Sakti3最終將會把電池的成本降低至100美元/千瓦時，不過，她并沒有給出最終的時間。

固態電池的理念并不是第一次被提出，但是即便經過多年的發展，在研發上的進度也沒有預想中的那么順利。針對Sakti3的這款新技術，業內人員普遍并不看好，因為就算Sakti3能夠做到成本的最大程度降低，但是其卻無法把握從實驗階段到量產期間的生產時間。以液態鋰離子電池為例，雖然同樣是理念和實驗認證齊頭并進的狀態，但是真正的大規模量產并運用，卻是在將近30年之后。