前面提到了，鋰金屬用作負極材料的制備，堪比芯片制造的難度。金屬鋰是個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)組裝和實際應(yīng)用中帶來極大的困難。

還有，如果要改善電解質(zhì)和正負極的界面阻抗，就要通過在1000度以上的高溫下燒結(jié)電極材料來增加界面的接觸面積，這對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)模化生產(chǎn)難度大導(dǎo)致成本極其高昂，有人測算如果一輛電動汽車采用Sakti3的固態(tài)電池的話，那么僅電池成本就高達9000萬美元。

然而，戴森老爺子居然說要在將來的戴森牌電動車上使用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，都是用在對價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)境限制與安全問題也同樣令人心碎。因為硫化物基固態(tài)電解質(zhì)對空氣極為敏感，特別容易氧化，稍微遇到一點水氣還容易產(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，并且還會產(chǎn)生有毒氣體。

(未來，想象這樣一個畫面，一旦在車子行駛過程中發(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)境需要嚴格隔絕水分和氧氣，但在實際操作中幾乎又是不可能的。因為硫化物難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)在惰性氛圍下進行生產(chǎn)，這進而造成另一大問題，就是這樣制造出來的電解質(zhì)微觀層面仍有空隙和晶界空格，無法做到完全致密，這樣充電循環(huán)過程中鋰枝晶就在會空隙中生成，最終導(dǎo)致電解質(zhì)破碎，電池短路。

按下葫蘆浮起瓢，確實愁煞個人。

所以，固態(tài)電池的生產(chǎn)制造將是一個巨大的挑戰(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)膜片和正負極極片的制備上，可以說卻是全新的。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)如何實現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用，還是另一項重大挑戰(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)用到電動汽車上了。

事實上，業(yè)界普遍認為的固態(tài)電池的諸多優(yōu)勢都只是理論上的，很多層面都沒有經(jīng)過驗證。相對于液態(tài)電解質(zhì)電池，目前在全球范圍內(nèi)還沒有報道顯示固態(tài)電池的綜合電化學(xué)性能超過液態(tài)。且當前研究重點還是解決循環(huán)性、倍率特性，各類全固態(tài)電池的熱失控、熱擴散行為的測試數(shù)據(jù)還都非常少，說明這方面做得工作還遠未到位。

例如，雖然業(yè)界對固態(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)從實驗室走向社會應(yīng)用層面，一般需要十年甚至更長的時間。從目前看來，固態(tài)電池仍舊處于實驗室研究階段，諸多業(yè)界精英都在為解決電解質(zhì)和正負極材料的集成、鋰離子電導(dǎo)率低、界面阻抗大等基本問題努力奮戰(zhàn)，但我們也必須認識到，問題得到解決終究不是一日之功。

即便是越過了實驗室階段，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)，才可以最終實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，而這又尚需很長的時日。

鋰電池的產(chǎn)品和技術(shù)進步，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)路線都沒確定，生產(chǎn)設(shè)備都沒有的情況下，談?wù)摴虘B(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化還為時尚早。

可以預(yù)見，未來固態(tài)電池一定會遵循液態(tài)、半固態(tài)、固液混合到全固態(tài)的發(fā)展路徑。伴隨每一個階段的躍升過程的是，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)電池的普及過程，也許就是當前鋰電產(chǎn)業(yè)鏈條的重塑和顛覆過程。

固態(tài)電池的前景可期，從國家和整個行業(yè)層面應(yīng)該進行一定的布局，包括通過立項一些國家級的研發(fā)項目等手段來未雨綢繆。

不過對于整個新能源汽車及上下游產(chǎn)業(yè)來說，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、硅碳負極以及高電壓電解液等一系列必須要面對的技術(shù)難題上來，更何況高鎳811的量產(chǎn)道路上尚且還有不少基礎(chǔ)問題需要去解決。

對于固態(tài)電池，還要摒棄那種通過顛覆式技術(shù)創(chuàng)新來快速獲取成功的念頭，因為這種心態(tài)對于制造業(yè)，尤其是鋰電池這種前期投入巨大的高端制造業(yè)來說，無異于毒藥。