厂家吹爆的“固态电池”，到底有什么硬伤？

自从去年丰田把“固态电池”炒热以后，似乎整个新能源汽车行业都在关注这项被视作是未来电池黑科技的新产品，关于它“超长续航”、“永不自燃”的传说更是层出不穷，那么固态电池真的有那么厉害吗？

事实上，早在两年前，就有美国科学家，对固态电池的性能、安全性做了比较全面的分析，由于市面上关于固态电池的性能方面已有过很多介绍，因此这里咱们就着重来看一看，固态电池在安全性方面的表现。

2022年，美国《科学》杂志上刊登了一篇名为《固态电池比（液态）锂电池更安全吗》的论文，来自美国的六位锂电池专家在本文中详细论证了固态电池的安全性。他们通过一系列的实验，测试了三种典型的热失控场景。

第一种常见的测试，就是通过给电池加热以模拟外部高温引起电池热失控的情况，从实际表现来看，全固态电池的热失控状态的确优于传统的液体和半固态电池，这是由于，全固态电池的电解液密度很高且能产生一种隔热气体，防止负极锂离子和氧气的接触，从而杜绝了电池内部不该存在的一系列化学反应。

而半固态电池由于液体电解液存在于正极间隙，因而在高温的情况下产生氧气，而氧气通过与电解液发生化学反应而产生热量，进而导致热失控的情况，不过由于有一部分固态电解液，因而反应并不像全液电解质那样剧烈。

不过这种直接加热电池的场景，并不符合大多数情况下，电池热失控的场景，锂电池真正失控的原因，其实并不是因为外部温度高，而是内部不稳定因素导致的，比较典型的代表就是“枝晶”。

所谓的“枝晶”就是指，充电过程中锂离子还原时形成的树枝状金属锂，而这东西也是影响锂电池安全的关键因素，因为锂枝晶的生长，会导致电池电极和电解液的界面变得不稳定，比如固态电池的电解质界面膜会受到破坏，并且这种破坏不可逆转的，这些晶体不断沉积，引起短路，带来热失控风险。

于是在论文中的另一个实验“枝晶穿透”中，我们就看到了固态电池所展现出来的“糟糕表现”，一方面，枝晶破坏了所谓的保护屏障，让固态电池具备和普通电池一样的自燃风险，其次由于固态电池拥有很高的能量密度，在同等化学反应的条件下，能够更快产生比普通电池更多的能量，这种巨大的能量很可能会带来严重后果。

换句话讲，半固态电池和全固态电池，在这种场景下的安全性低于传统的液态电池。而这种场景又恰好是大多数电池起火的根本原因。

对于这种来自美国的说法，国内的一些专家也表示了认可，来自武汉大学化学与分子科学学院的艾新平教授就表示：“全固态电池能量密度高、安全性也好的说法，其实是偷换概念。它可能没有那么易燃，但是一旦出事故，硫化氢就出来了，不会烧死人但是会把人熏死”。

从这个角度分析，尽管市场上已有不少车企和电池厂家都声称要大力发展固态电池，但从实际应用来看，固态电池要想真正被普及，还有很长的路要走。毕竟，一款汽车的电池性能再好，也必须首先解决可靠性的问题，若安全性无法达到标准，商业化自然也将无从谈起。