福特加紧研发固态电池，高性能电动车离我们还有多远

情有独钟，福特加紧研发固态电池

福特正在研究多项“超越锂离子”的电池方案，包括锂硫电池，锂空气电池和固态锂离子电池。其中，福特目前正在加紧推进固态电池的项目，其原因是相比于其他方案，固态电池单位体积的能量密度更高，有更好的储能能力。福特的工程师Venkat Anandan本周在美国汽车工程师协会的一个报告上这样介绍道。

Anandan说，锂空气电池因为空气是阴极，所以成本很低，而且这种模式的理论能量密度很高。因为这种技术与燃料电池技术有许多相似之处，所以相关方面的很多设计和研发已经进入到燃料电池的领域了。然而，锂空气电池的缺点是他的实际能量密度相对较低，循环寿命不长且系统相对复杂，Anandan如是说。


由于硫的成本很低，所以锂硫电池系统的成本也不高，而且这一系统的能量密度很高，Anandan说，但是我们面临的重要问题是电池循环中多硫化物的积累导致的电磁寿命大大缩短。


固态电池使用固体电极和固体电解质材料，固体电解质性质很稳定，而且消除了与液态电解质接触易燃的隐患。然而，固态电池系统的问题是电流密度低，而且循环寿命短，在大规模汽车制造中使用这一技术的可行性还有待商榷。

困难重重，数十年沉淀期待突破


Anandan同时指出，目前所有先进的电池系统都是用锂金属阳极来提供一个较高的能量密度。他还说，目前固态电池系统是领先的，因为相比其他技术来说，这套系统的能量密度和安全性都更高，虽然目前没有任何一项技术能真正的大面积推广。

固态电池已经发展了几十年了，最为成功的技术是薄片固态电池，电极可以达到50微米的量级，然而还是无法解决能量密度和电流密度低的问题。

Anandan称，可能适用于电动汽车的固态设计之一是散装型固态电池，其电极厚度大于50微米，如此一来固态电池的所提供的能量密度将有可能足以满足汽车的设计标准，以应用于车辆当中。他说，固态电池的离子导电性应该要达到10-4，应该使用稳定的活性物质，有足够的机械性能且易于制造。

福特发现锂镧氧化锆电解质可以满足上述大多数的标准，一个福特大学的合作伙伴证实了锂镧氧化锆可以烧结为厚度150到200微米的薄片，并且满足导电率10-4的标准。虽然这还没有完全满足福特的目标，但是Anandan认为最后这一目标能够达成。

此前，福特已经获得两个相关方面的电池专利，相信他们的研究最终能获得突破，为新能源汽车产业带来好消息。