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多种难题有待解决
固态电池不仅具有高安全、高能量密度，而且“高低温”性能也很优良，种种优势让人们对其充满憧憬，被视为下一代动力电池，也是各国角逐的战略制高点。30年前，美国橡树岭国家实验室就号称造出了固态电池，遗憾的是至今未能实现大规模量产。如果按照材料体系划分，目前固态电池可以分为3种技术路线：日、韩走硫化物体系，欧洲走为聚合物路线，中国则以氧化物为主。
衡量一款动力电池最终能否量产，主要有5项指标：能量密度、充放电倍率性能、成本、安全性和循环寿命。动力电池的实验室研究成果一般在某个阶段取得一个或几个指标上的重大突破，同时满足5项指标要求才有可能量产。
首先就是成本问题：当前半固态电池成本已远高于商用化的液态电池成本。根据产业调研和测算，以NCM811液态电芯和NCM811半固态电芯为例，半固态电芯成本相比液态电芯成本增加约80%。其中，固态电解质成本是主要新增成本，也是半固态电池中的主要成本，占比约50%。由于电解质材料变化、生产工艺改变、产品质量控制经验不足导致的工程验证周期长等因素，都会使得全固态电池比半固态电池成本更高。
其次，由于硫化物电解质空气稳定性差，当其暴露于空气中就会产生有毒气体，同时伴随着电解质结构的破坏和电化学性能的衰减，硫化物电解质的合成、储存、运输和后处理过程需要严重依赖惰性气体或干燥室；聚合物电解质在室温条件下，离子电导率较低，使得聚合物固态电池充电需要在高温环境下完成，极大地限制了其商业化；大多数氧化物电解质具有较宽的电化学稳定“窗口”和更好的氧化稳定性，但为了保证刚性氧化物电解质与阴极材料的界面良好接触，往往需要高温烧结，否则会导致严重的界面化学副反应。此外，有些氧化物电解质还存在锂枝晶生长问题。
在新一代光伏电池“钙钛矿型”的研究领域，中国的存在感日渐增强：2019年以后中国的相关论文数量遥遥领先。钙钛矿型光伏电池的特点是运用薄膜材料，可以弯曲。能够设置在建筑物的墙壁及纯电动汽车的顶部。在2009年日本的大学教授开发出来以后，钙钛矿型光伏电池备受关注。但尽管这是日本开发出的新兴技术领域，但在基础研究上领先的却是中国。调查发现2019年以后的中国论文数量超过5500篇，远远甩开第二名美国（约3400篇）和第三名韩国（约1460篇），日本的论文数约是820篇。主要的研究主题是提高耐用性及材料的利用方法等实用化相关技术课题。
由于传统的光伏电池面板基本都是中国制造的，所以日本政府从脱碳和能源安全保障出发，力争通过新一代光伏电池国产化，摆脱对中国的依赖。
铅炭电池
从传统而来的新型储能
首先要说，铅炭电池的最大优点：不怕自燃，不惧人口密集
实际上，铅炭电池，不是什么新鲜事物：它由传统的铅酸电池演进而来，主要是在负极中加入了活性炭，从而显著提高铅酸电池的寿命。而早在2007年，铅炭电池就落地了，应用于混合动力汽车。可惜的是，由于能量密度的关系，铅炭电池被锂电池稳稳压了一头，没有成为动力电池的主流路线，从而相当长一段时间不温不火。目前铅炭电池的主要应用场景为通信、两轮电动车等。
然而铅炭电池的缺点，也是很明显的：
首先，循环寿命较短：铅碳电池的循环寿命，根据各家产品的材料、技术与工艺的差别，从4000次~6000次不等，但对比来看差点意思。正是铅炭电池循环寿命的限制，铅炭电池每5年需要更换一次电芯。目前，主流的电化学储能的时长通常为2小时，但储能时长在4小时以上的长时储能逐步成为行业的共识。
其次就是其它储能多点开花：2023年上半年，新型储能项目加速落地，新投运装机规模约863万千瓦/1772万千瓦时，相当于此前历年累计装机规模总和。
回归电池本质问题
最大的优势还是够安全
原本，锂电池是储能赛道的重量级选手，却因为安全性问题备受诟病，不得不加以限制：而由于铅炭电池更安全，只需要保持通风就不会发生燃烧爆炸，这正是锂电池的软肋，因而铅炭电池适合人口密集区。
其实无论是电池的使用还是生产，都绕不开保障以及化学危害等一系列安全问题；以锂电池生产为例：金属锂负极由于其化学活性高，易与电解液发生副反应。燃料电池的生产奖面临更多的不可知因素：可以说整个电池的生产过程都是伴随着很多危险问题的，所以在电池生产中，都会使用真空手套箱进行：手套箱是作为一个全密闭的腔体，把腔体内外的环境完全隔绝开，腔体的一面安装有视窗 和手套，操作人员通过手套对腔体内的物料进行操作：在操作前，对整个箱体抽真空，把箱体内空气完全抽掉，降低水氧含量至0.1ppm以下，然后填充惰性气体气体进行生产。
而生产电池用手套箱，还需要装配专用烘箱以保证整个生产过程中的干燥环境，其技术要求要远远大于一般手套箱；无论是电池材料材料选择还是生产中的种种问题，安全问题都是厂商和用户共同关注的，所以我们在不断探索全新储能方式的同时，也一定要注意在生产中的种种问题。而未来硫锂电池的量化生产，也应该离不开这种特殊的生产保护。
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