导读：新能源电池中三元锂电池和磷酸铁锂电池都是目前电池的主流方向，但为什么日本会背离市场之道而大力发展固态电池呢？

最近，就有外媒报道日本在固态电池方面发力，三元锂电池、磷酸铁锂电池我们听的多，为什么日本会选择固态电池作为发力的方向呢？

原理层面

如今多数纯电动汽车，采用的电池组是以锂电池为主，其中的结构是充满在电池内部的电解液。电解液是锂离子来回移动的通道，锂离子电池的充放电过程，就是锂离子的嵌入和脱嵌过程。在锂离子的嵌入和脱嵌过程中，同时伴随着与锂离子等量电子的嵌入和脱离。在充放电过程中，锂离子在正、负极之间往返嵌入与脱离嵌入的循环。

而当电池在充电时，正极上有锂离子生成，生成的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构，它有很多微孔，达到负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中，嵌入的锂离子越多，充电容量越高。

固态电池的“固态”，指的是电池内部所使用的不再是电解液，而是采用固态电解质的同时还能减少电池内部的隔离层。

优势层面

之所以固态电池开始被重视，很大一部分的原因是由其内核所引起。一般来说，常见的锂电池是以石墨为原材料，石墨的理论比容量仅为372mAh/g，远远无法满足高比能锂离子电池的需求。固态的电解质则能以金属Li作为负极，其理论比容量可达3860mAh/g，是一种理想的高比能电池负极材料。理论比容量更高的时候，可以令电池的能量密度提升。

提高了能量密度之后，最大的好处便是实现相同电池容量单位体积的缩减。换句话说，就是电池包的容量不变，但整个的体积可以得到缩减。并且，少了传统锂电池当中的隔离层和电解液，不但减少40%的体积和25%的质量，还能将正负极之间的距离减少至几微米甚至十几个微米，为锂电池的轻薄化发展提供了技术的基础。

除此以外，安全性也因为电解质的变化而得到进步。研究表明液态电解质的锂离子电池在90℃左右就开始发生自放热反应，并在178℃左右引起了电池热失控，而采用固态电解质的Li/LFP电池自放热温度提高到了247℃以上，并且整个过程未发生热失控。

短板突破层面

但固态电池在现阶段的短板，让其仍未能大规模使用在新能源车之上。首先是成本问题，以如今的水平推算，小规模生产的成本大概在750-2500美元/每千瓦时，整个市场至少要达到1亿个/年的水平，每千瓦时的单价才会下降至75-240美元的区间。

其次是固态电池本身，由于正极制作材料以过渡金属氧化物颗粒，正负极之间以固界面的方式接触，其接触面积小使得界面阻抗大，从而影响电池的充电速度和循环寿命、倍率性能差等问题的出现。

而且固态电解质材料限制大，电池整体阻抗和倍率性能低。固体电解质是固态电池的核心，目前应用的固态电解质有三种体系：聚合物、氧化物、硫化物。这三种固态电解质材料共同的缺点是：低离子电导率。低离子电导率会阻碍锂离子在电池正负极之间的运动，导致锂离子传输速度和效率降低，在高倍率大电流下运动能力变差，电池能量密度和功率密度都将下降。

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总结：以上就是锂电池厂商jdb电子为大家带来的日本大力发展固态电池的原因分析。