特斯拉电池：自研4680还是全固态？业内人士：准固态材料是新方向电动汽车作为燃油车的终结者

电动汽车作为燃油车的终结者，其续航焦虑是必须克服的一个“软肋” ，另外，也有业内人士认为电动汽车的竞争归根结底本质上其实是“电池的竞争” 。作为电动汽车界的“一哥” ，特斯拉深知电池对于自身的重要性。
对于特斯拉下一步将会使用什么电池，浙江大学材料科学与工程学院涂江平在接受采访时表达了自己的看法，他告诉DeepTech：“未来特斯拉应该会使用大容量电池，管理系统比较简单，材料体系则会往准固态走。 ”
数据显示，目前电动汽车产业电池成本能够占到整车的40%左右，电池占据电动汽车成本的大头，同时，电池的性能直接关乎汽车的整体性能表现，比如核心的续航能力等。
图｜特斯拉电动汽车（来源：特斯拉官网）
类似于手机的超长待机，超长续航是特斯拉所一直追求和突破的，而电池正是决定电动汽车续航的核心。然而，想提高电动汽车的续航，一味地靠加大电池容量并非明智之举，提升电池的能量密度才是正道，而固态电池正是目前极具潜力的新型电池之一。
全固态电池为什么让特斯拉“爱恨交加”提到新型电池必然少不了固态电池——这个被业界普遍看好的电池品类。首先解释一下什么是固态电池？其全名是固态锂离子电池，是一种没有液体电解质的电池。与之相反的则是液态锂电池，比如大家最常见的锂离子电池，也就是你手中手机的电池。
值得注意的是， “固态电池”和“全固态电池”是两个不同的概念。据了解，根据电解质的种类，锂离子电池可以分为液态锂电池、固液混合锂电池和全固态锂电池三类。
图｜液态锂电池和固态锂电池结构示意（图片来源伊维智库）
它们最主要的区别是电池内部液体电解质与固体电解质的比例不同。比如固液混合锂电池内含有一定量的液体电解质，而全固态锂电池内没有液体电解质，全部都是固态电解质。
【特斯拉电池：自研4680还是全固态？业内人士：准固态材料是新方向】得益于全新材料和独特结构，全固态电池所具备的优势几乎是压倒性的，综合安全性、能量密度、功率密度、循环寿命、高低温性等性能等各个方面都表现优异，很明显，这些优点恰恰都是特斯拉“梦寐以求”的。但全固态电池也有一个致命缺点，那就是成本过高，确切的说是现阶段成本很高，显然，这又让特斯拉“望而却步” 。
关于全固态电池，中国工程院院士陈立泉曾对媒体表示：“液态锂电池容易引发安全忧虑， 300Wh/kg的能量密度也已到达极限。下一步要发展固态电池，或者逐渐过渡到全固态锂电池。 ”他补充称：“固态电池的负极材料可以是纳米硅和石墨的复合负极，正极可以是锰酸锂、富锂锰基材料或不含锂的正极材料，电解质是固体电解质，能量密度可达300~450Wh/kg 。 ”
对于全固态电池的技术现状，中国科学院物理研究所李泓也曾公开表示：“总体而言，固态电池在世界范围内尚处于研发阶段，目前还没有企业展示综合性能及成本都能与液态锂电池相媲美的大容量固态动力电池。 ”他还说：“由于全固态锂电池目前尚未完全解决循环过程中固相界面接触及体积膨胀问题，材料体系、生产工艺、应用技术因此也不成熟，并未形成供应链、得到充分验证，短期内无法实现大规模量产，预计还需约5年时间。 ”
就在前不久，中国科学院院士、汽车安全与节能国家重点实验室主任欧阳明高也曾说过类似的话：“如果某一位说他的车既能跑一千公里，又能几分钟充完电，还特别地安全，而且成本还非常低，那大家不用相信，因为这在目前是不可能同时达到的。 ”
显然，就现阶段而言，虽然全固态电池优势突出，但受到目前工业技术水平的限制，短期内难以实现规模化量产。
特斯拉放大招，自研的4680新型电池是何来头？
既然短期内等不来全固态电池，于是特斯拉便开始“自立门户”研发制造新型电池。
去年9月，特斯拉在“电池日”上发布了全新的4680电池。据了解，这款电池的直径为46mm、高度为80mm ，其最大的特征是采用了激光雕刻的无极耳技术，突破圆柱电池的尺寸限制，由于没有了电池主要发热部件，电池的热稳定可控性更高。而且这样的设计令功率输出提升了6倍，续航里程提升了16% ，每千瓦时的成本下降了14% ，而且充电时间也大幅缩减。