5月24日，在深圳举行“动力电池：电动汽车新需求——2016动力电池产业发展论坛”，力图理清动力电池产业格局及需求方向，探讨新时期的动力电池挑战和应对之策。宁德新能源科技有限公司(CATL)研究院副院长梁成都发表了《全固态锂金属电池的挑战与进展》的演讲，他认为全固态动力电池的商品化还需要3-5年，从现在看来还有材料、结构及电池设计等诸多基础问题等待解决。

梁成都介绍，全固态电池的研究主要有两个主题方向，一是基于硫化物电解质的方向；二是聚合物电解质的方向，一个是有机物，一个是无机物。韩国LG、三星、日本丰田、索尼、松下；台湾辉能、博世，都在进行以聚合物为固态的研究，以及基于陶瓷类电解质+聚合物的研究，全固态电池当前并没有完全实现产业化。从总体分布来看，固态电解质研究分布在两个地区，一是美洲，美国做固体的比较多；二是亚洲，集中在东南亚，做电池研究、生产、开发以中国、日本、韩国为主。

全固态电池最关键的是离子问题，一般里面加有电子导体和离子导体，起着隔膜作用。在过程中，离子导电性、电极里的离子导电性、界面上的离子导电性，是非常关键的三个导电性问题，这会对电池容量、充放电性能、功率等产生影响。

梁成都说：“固体电解质大概分为三类，一是聚合物，二是氧化物、磷酸盐，三是硫化物。固态电解质的优点是和传统的电池生产方式比较接近，但它有明显的局限。CATL在聚合物方向有很多年的研究和积累，同时有大量电池的设计和研发，我们设计和国际上有一些区别，那就是在提高导电性、密度方面做了工作，处于比较早的研究阶段。CATL认为全固态电池真正能把能量密度做上去，做到300-500公里的续航里程，对循环寿命的要求可能稍微短一点。”

全固态电池的优势是耐用，就算电池中间打了钉子，照样可以使用，切开、剪开、折弯照样可以工作，中间没有液体，不会有流动性。发生危险后，没有那么强的燃烧性，从安全角度来说，能量密度和现在的锂离子电池相比，还是有明显的优势。全固态电池的缺点很明显，一是常温下离子导电性比较差，固体电解质的导电性与温度的关系很大，需要一个加热元器件，温度升高后，导电性变好，升高温度需要消耗能量，在过程中它的可用能量打了折扣。同时由于功率性能有一些问题，达不到离子导电性，所以很多时候要配套其他的储能系统一起使用，就像加上操作电源器等等。更明显的缺陷是窗口比较狭小，由于里面用的是有机物和电解质，一般在4V以下，对应的是3V的材料。由于电压低、容量低，总体能量密度达到300Wh/kg，这是非常困难的。

很多研究都在寻求更好，能承受更高电压的固体电源，做到离子导电性更好，对于固体氧化物做了深入研究。小电池、薄膜锂电池设计，循环理念比较小，当它一做大，就会出现问题。从小电池如何做到车用大电池，这非常极端。对于氧化物，固体电解质还是不够，一系列已知的氧化物的离子导电性相差很多，现在最好的级别接近应用水平，但还有一些其他因素的影响，不能完全发挥全部的离子导电性，主要是接触点上。

基于硫化物电解质的固体电池，明显的优势在于固体里的离子导电性接近现在的液体离子导电性，光从离子导电性的水平来看，已经接近应用的水平。日本公司最近几年在硫化物方面的研究比较多。硫化物也是CATL的重要研发方向，主要优点在于离子导电性比较好，对于金属来说，窗口比较宽，在这个基础上可以用到很多高定位的电子材料。

对电池来说，正极界面和负极界面存在界面反应的问题，有一些界面中间加了缓冲层。离子导电性问题主要是接触的问题，采用热压方式，使得界面上的离子导电性变得更好。这个材料对于硫化物来说，本身的稳定、空气和水的稳定性，遇到水会放出硫化氢，有毒气，并且很臭，如果车里出现这个问题，人承受不了。CATL对这个材料进行改进研究，只有改变材料才可以真正实现体系产业化。但制造方面是一个很大的挑战，生产流程、工艺方式和传统的锂离子电池生产方式完全不一样。CATL进行一系列的研究，建立界面介质，如何达到最佳的状态。改进之前材料是不稳定的，改进后在时间窗口范围里是稳定的。电池本身是安全，不会放出有毒气体，在生产方面大大降低成本。这是一个比较接地气的一个技术路线。我们对它的循环性能进行一系列的研究，观察有压力和没压力状态，发现加压后对循环性有一些改善。

“说到电池的生产工艺，大家希望全固态电池可以出来，但问题是现在连生产设备都没有，这是一个挑战。纯固态的生产工艺过程，将来可能需要一系列的工作，即使现在把电子化完成，从生产设备开发、设计出可使用的电池，至少还要3-5年的时间，化学体系现在本身需要一个成熟度，所以我们认为基本在五年左右，当然不排除当中会有突破性的东西出来。”

市场希望解决全固态的安全问题，提高能量密度，使车可以开得越来越远，能量密度提高，电池成本下去，CATL认为它在未来实现车用是有希望的，但大家需要有点耐心。