“低谷”的京东 &“低估”的京东
12 月 21 日，京东商城进行了新一轮组织架构调整，在将各大业务整合重组后，确定了前、中、后台的组织模式，值得注意的是，前中后台的各负责人，汇报的对象不是刘强东，而是京东商城首任轮值 CEO 徐雷。
巧合的是，明尼苏达州检察官办公室在 12 月 22 日凌晨宣布，将不对刘强东提起任何指控。于是外界有声音认为，京东商城的架构调整是为刘强东在做舆论铺垫，目的是弱化该案件对京东集团的影响。
但事实上，京东商城此轮架构调整的时间和方向都早已确定，在今年 7 月份即已公布轮值 CEO 制度，所以"铺垫"一说便无从谈起。作为京东集团的创始人，刘强东在公司内拥有绝对至高的地位，这点无可非议。因此，即便是他私人问题连带对京东产生影响也理所应当。但是，这个影响到底有多大，又应该有多大是个值得商榷的问题。
"二把手们"涌现
从股价上来看，在事件曝光前，京东于 8 月 31 日的收盘价为 31.3 美元 / 股，截至 12 月 25 日，京东的股价为 19.8 美元，跌幅达 36%。
单看京东的股价，跌幅确实不小，但是若对比其他中概股，在同样的时间区间内，阿里巴巴的股价跌了 25%，百度跌了 30%，由此可见，股价大幅下跌的不只是京东一家，所以刘强东事件对京东股价的影响并没有外界描述的那么大。
为什么影响不大？这和刘强东多年前便开始培育的京东组织体系有巨大的关系。刘强东的确是京东的"带头大哥"，但是在他下面，业已形成了一个相对稳定的管理团队，而这些管理人员也能够在各自岗位中独当一面。
在京东三季报的电话会议上，刘强东明确表示，他的关注点将主要放在京东的"战略、团队、文化和新业务"上。刘强东之所以敢于放权，也是基于对管理团队的信任。
以徐雷为例，他于 2007 年 5 月起开始担任京东的市场营销顾问，并于 2009 年 1 月正式加入公司，历任京东商城市场营销部负责人、无线业务部负责人、京东商城营销平台体系负责人、集团 CMO 等。经过十余年的历练，徐雷已经充分证明了自己的能力，所以今年 7 月京东商城开始实施轮值 CEO 制度后，他成为了刘强东的第一人选。
按照最新的架构，京东商城前台部门包括平台运营业务部、拼购业务部、生鲜事业部、新通路事业部和拍拍二手业务部；中台部门包括 3C 电子及消费品零售事业群、时尚居家平台事业群、生活服务事业群；后台部门则主要是为前、中台提供保障和专业化支持。
与之前相比，新的组织架构变得更加扁平化，这也意味着上述 10 余个业务的负责人有了更大的施展空间。在很多公司，能够对外的永远只有老板一个人，在京东则不同，熟悉京东的人都知道，绝大多数的业务活动刘强东都不会出现，对于京东来说，"二把手"不是某一个人，而是一个团队，是"二把手们"。
现在外界有声音说刘强东放权，其实刘强东"放"的不是权，而是从繁琐的具体事务中解放了自己，从而更聚焦去思考战略、团队、文化、新业务，这也是对一众管理者的放心。
新旧"护城河"
今年的双 11 京东商城在 11 月 1 日至 11 月 11 日期间的累计下单金额达 1598 亿元，较去年增加了 327 亿元，再次创下新高。而这期间，也是京东最为低谷的时期，但从成绩来看，京东展示出的则是健康向上的发展态势。
之所以如此，是因为京东已经构筑起了一条旁人难以逾越的护城河，而这条护城河就是京东物流。截至 9 月 30 日，京东在全国运营超过 550 个大型仓库，总面积约为 1190 万平方米，基于此，京东物流已经可以向外界提供仓配一体、快递、冷链、大件、物流云等多种服务。
当年，刘强东力排众议坚持花重金自建的物流体系，如今已经开花结果，作为中国最大的 B2C 电商平台，京东给消费者留下的最深印象就是高效的物流。这种印象已经根深蒂固，它也成为京东的独特属性，所以只要整个公司业务还在正常运转，京东便不会因为一两件偶发事件而发生质变。
仔细想想，不管是京东股价攀至高点还是跌入低谷，京东小哥的配送效率从未受到影响，对消费者来说，这是京东所能提供的最核心价值之一。
不仅如此，在旧护城河的基础上，京东还在修建一条以"技术"为核心的新护城河。
在京东 2017 年年会上，刘强东曾明确提出，"未来 12 年京东只有三样东西：技术！技术！技术！"京东对技术投入的决心，并不仅仅体现在口号上，根据 2018 年 Q3 财报，京东用于技术研发的投入达 34.5 亿元，同比增长超 96%；而今年前三季度，京东集团的技术研发投入则达到 86.4 亿元，已经超过去年全年的 66.5 亿元。
对技术研发的持续投入，也使京东成为了一家以技术为成长驱动的公司，其技术发展战略横跨人工智能（AI）、大数据（Big Data）和云计算（Cloud Computing）。目前，京东专利申请量已超过 3000 件，并在云、智能供应链、智能物流、IoT 等领域实现了软硬件技术的深度融合，从而形成了独特的软硬件一体的互联网技术体系。
比如人工智能方面，京东的开放人工智能平台 NeuHub，可通过图像审核、情感分析、语音识别等人工智能技术接口，支持各项应用业务。在今年的双 11 期间，基于 NeuHub 平台的京东智能客服就为消费者提供了超 1630 万次服务。
不禁要问，京东的这波投入到底值不值？
其实在 2014 年京东上市前后，资本市场认可京东的逻辑在于，随着自营电商和物流的规模效应显现，京东具备随时盈利的能力，京东此时亏损只是为了获取更大的市场占有率。京东也一直是按照这一逻辑在发展，不断提升规模和效率。但是从 2017 年下半年开始，因为对物流和技术的大幅投资，京东的盈利能力又出现了下滑。
京东的一位高管曾经解释这其中的逻辑称："如果京东仅仅是家电商公司，那永远无法成为阿里、亚马逊量级的公司。"在笔者看来，京东是通过在物流和技术领域的第二波投资，来换取 2019 年甚至更晚期的大规模盈利。
技术如同一把钥匙，它开启的将是未来之门，但在此之前，它也必须经历漫长的投资周期。在这方面，京东在物流业务上已经积累了充足的经验，也会比任何人都更具耐心。如此看来，那些短浅的目光确实很难看懂京东的未来。
三条增长曲线勾勒未来蓝图
正如京东一位业务负责人所述，"京东有最复杂成熟的 SKU 管理系统，最完整、价值链最长的零售数据，最有活力的会员运营体系，最广泛的营销触达网络以及最高效的物流服务能力等。"在这些基础上，加以技术的助力，京东可以做的已经不再局限于自身业务的发展，而是帮助更多零售伙伴共同成长。
实际上，展望京东的未来，已经可以看到三条清晰的增长曲线。第一条是依托家电、3C、日百等核心优势品类，京东还能通过用户需求的增长以及新市场的开发而得以增长；
第二条增长曲线则是京东的文旅、大健康、大客户、全球购、汽车、房产等这些成长性非常快的业务；第三条是基于智能供应链、数据服务和门店科技等零售基础设施能力的输出。
这三条曲线也说明，京东未来的增长是结构性增长，而不仅仅是单一的业务增长。此外透过京东此次的架构调整也能看出，京东的前台部门主要是围绕 C 端和 B 端客户建立快速响应机制，所以放入的基本都是京东的新型业务；而中台部门则是要输出可以服务于前端不同场景的通用能力，所以都是相对成熟的电商业务。
此次组织架构调整，京东把最贴近客户的端口和业务放在前端部门，充分展现了京东要发力新业务的决心。拼购、生鲜、新通路和二手等业务，都是当下最炙手可热的新兴产业，也是最有望给京东带来新增长的业务。
未来，随着整个零售业态的发展，客户可能会有 B 端和 C 端之分，但绝不再会有线上和线下的划分，因为线上线下的边界越来越模糊，用户实际上都是同一批人。这也要求平台，要满足不同类型客户在不同场景下的需求。
对京东而言，无论前端场景如何变化，后台的供应链效率是不会改变的，因为供应链的效率决定着前端能否更好地控制成本和提供更好的购物体验。经过 14 年的积累，京东的零售供应链效率已经做到非常高的水平，不仅如此，京东正在将其积累的这些零售基础设施，通过模块化的方式面向外部的品牌商、零售商以及内容服务商开放。
未来的京东，已经明确了将依托"零售 + 零售基础设施"的业务模式进行发展，而物流和技术则是其牢不可破的护城河。
12 月 21 日，京东商城进行了新一轮组织架构调整，在将各大业务整合重组后，确定了前、中、后台的组织模式，值得注意的是，前中后台的各负责人，汇报的对象不是刘强东，而是京东商城首任轮值 CEO 徐雷。
巧合的是，明尼苏达州检察官办公室在 12 月 22 日凌晨宣布，将不对刘强东提起任何指控。于是外界有声音认为，京东商城的架构调整是为刘强东在做舆论铺垫，目的是弱化该案件对京东集团的影响。
但事实上，京东商城此轮架构调整的时间和方向都早已确定，在今年 7 月份即已公布轮值 CEO 制度，所以"铺垫"一说便无从谈起。作为京东集团的创始人，刘强东在公司内拥有绝对至高的地位，这点无可非议。因此，即便是他私人问题连带对京东产生影响也理所应当。但是，这个影响到底有多大，又应该有多大是个值得商榷的问题。
"二把手们"涌现
从股价上来看，在事件曝光前，京东于 8 月 31 日的收盘价为 31.3 美元 / 股，截至 12 月 25 日，京东的股价为 19.8 美元，跌幅达 36%。
单看京东的股价，跌幅确实不小，但是若对比其他中概股，在同样的时间区间内，阿里巴巴的股价跌了 25%，百度跌了 30%，由此可见，股价大幅下跌的不只是京东一家，所以刘强东事件对京东股价的影响并没有外界描述的那么大。
为什么影响不大？这和刘强东多年前便开始培育的京东组织体系有巨大的关系。刘强东的确是京东的"带头大哥"，但是在他下面，业已形成了一个相对稳定的管理团队，而这些管理人员也能够在各自岗位中独当一面。
在京东三季报的电话会议上，刘强东明确表示，他的关注点将主要放在京东的"战略、团队、文化和新业务"上。刘强东之所以敢于放权，也是基于对管理团队的信任。
以徐雷为例，他于 2007 年 5 月起开始担任京东的市场营销顾问，并于 2009 年 1 月正式加入公司，历任京东商城市场营销部负责人、无线业务部负责人、京东商城营销平台体系负责人、集团 CMO 等。经过十余年的历练，徐雷已经充分证明了自己的能力，所以今年 7 月京东商城开始实施轮值 CEO 制度后，他成为了刘强东的第一人选。
按照最新的架构，京东商城前台部门包括平台运营业务部、拼购业务部、生鲜事业部、新通路事业部和拍拍二手业务部；中台部门包括 3C 电子及消费品零售事业群、时尚居家平台事业群、生活服务事业群；后台部门则主要是为前、中台提供保障和专业化支持。
与之前相比，新的组织架构变得更加扁平化，这也意味着上述 10 余个业务的负责人有了更大的施展空间。在很多公司，能够对外的永远只有老板一个人，在京东则不同，熟悉京东的人都知道，绝大多数的业务活动刘强东都不会出现，对于京东来说，"二把手"不是某一个人，而是一个团队，是"二把手们"。
现在外界有声音说刘强东放权，其实刘强东"放"的不是权，而是从繁琐的具体事务中解放了自己，从而更聚焦去思考战略、团队、文化、新业务，这也是对一众管理者的放心。
新旧"护城河"
今年的双 11 京东商城在 11 月 1 日至 11 月 11 日期间的累计下单金额达 1598 亿元，较去年增加了 327 亿元，再次创下新高。而这期间，也是京东最为低谷的时期，但从成绩来看，京东展示出的则是健康向上的发展态势。
之所以如此，是因为京东已经构筑起了一条旁人难以逾越的护城河，而这条护城河就是京东物流。截至 9 月 30 日，京东在全国运营超过 550 个大型仓库，总面积约为 1190 万平方米，基于此，京东物流已经可以向外界提供仓配一体、快递、冷链、大件、物流云等多种服务。
当年，刘强东力排众议坚持花重金自建的物流体系，如今已经开花结果，作为中国最大的 B2C 电商平台，京东给消费者留下的最深印象就是高效的物流。这种印象已经根深蒂固，它也成为京东的独特属性，所以只要整个公司业务还在正常运转，京东便不会因为一两件偶发事件而发生质变。
仔细想想，不管是京东股价攀至高点还是跌入低谷，京东小哥的配送效率从未受到影响，对消费者来说，这是京东所能提供的最核心价值之一。
不仅如此，在旧护城河的基础上，京东还在修建一条以"技术"为核心的新护城河。
在京东 2017 年年会上，刘强东曾明确提出，"未来 12 年京东只有三样东西：技术！技术！技术！"京东对技术投入的决心，并不仅仅体现在口号上，根据 2018 年 Q3 财报，京东用于技术研发的投入达 34.5 亿元，同比增长超 96%；而今年前三季度，京东集团的技术研发投入则达到 86.4 亿元，已经超过去年全年的 66.5 亿元。
对技术研发的持续投入，也使京东成为了一家以技术为成长驱动的公司，其技术发展战略横跨人工智能（AI）、大数据（Big Data）和云计算（Cloud Computing）。目前，京东专利申请量已超过 3000 件，并在云、智能供应链、智能物流、IoT 等领域实现了软硬件技术的深度融合，从而形成了独特的软硬件一体的互联网技术体系。
比如人工智能方面，京东的开放人工智能平台 NeuHub，可通过图像审核、情感分析、语音识别等人工智能技术接口，支持各项应用业务。在今年的双 11 期间，基于 NeuHub 平台的京东智能客服就为消费者提供了超 1630 万次服务。
不禁要问，京东的这波投入到底值不值？
其实在 2014 年京东上市前后，资本市场认可京东的逻辑在于，随着自营电商和物流的规模效应显现，京东具备随时盈利的能力，京东此时亏损只是为了获取更大的市场占有率。京东也一直是按照这一逻辑在发展，不断提升规模和效率。但是从 2017 年下半年开始，因为对物流和技术的大幅投资，京东的盈利能力又出现了下滑。
京东的一位高管曾经解释这其中的逻辑称："如果京东仅仅是家电商公司，那永远无法成为阿里、亚马逊量级的公司。"在笔者看来，京东是通过在物流和技术领域的第二波投资，来换取 2019 年甚至更晚期的大规模盈利。
技术如同一把钥匙，它开启的将是未来之门，但在此之前，它也必须经历漫长的投资周期。在这方面，京东在物流业务上已经积累了充足的经验，也会比任何人都更具耐心。如此看来，那些短浅的目光确实很难看懂京东的未来。
三条增长曲线勾勒未来蓝图
正如京东一位业务负责人所述，"京东有最复杂成熟的 SKU 管理系统，最完整、价值链最长的零售数据，最有活力的会员运营体系，最广泛的营销触达网络以及最高效的物流服务能力等。"在这些基础上，加以技术的助力，京东可以做的已经不再局限于自身业务的发展，而是帮助更多零售伙伴共同成长。
实际上，展望京东的未来，已经可以看到三条清晰的增长曲线。第一条是依托家电、3C、日百等核心优势品类，京东还能通过用户需求的增长以及新市场的开发而得以增长；
第二条增长曲线则是京东的文旅、大健康、大客户、全球购、汽车、房产等这些成长性非常快的业务；第三条是基于智能供应链、数据服务和门店科技等零售基础设施能力的输出。
这三条曲线也说明，京东未来的增长是结构性增长，而不仅仅是单一的业务增长。此外透过京东此次的架构调整也能看出，京东的前台部门主要是围绕 C 端和 B 端客户建立快速响应机制，所以放入的基本都是京东的新型业务；而中台部门则是要输出可以服务于前端不同场景的通用能力，所以都是相对成熟的电商业务。
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你好。
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全固态电池，新能源领域的下一个风口？
#新能源# #奇瑞新能源电动汽车# #长沙·湖南龙睿奇瑞新能源4S店[地点]# #智享未来 小蚂蚁 大不同# #电动汽车#
本文首发于公众号“新能源Leader”（ID：newenergy-Leader），作者：凭栏眺。如需转载请申请授权并注明来源及作者
自从上个世纪90年代索尼推出世界首款商用锂离子电池以来，在生产技术和材料技术的推动下锂离子电池的能量密度得到了持续的提升，从最初的80Wh/kg左右提高到了目前200Wh/kg以上，部分高能量密度锂离子电池已经达到了300Wh/kg左右，但是这仍然无法满足新能源汽车发展的需求。
关于下一代高能量密度锂离子电池（能量密度>400Wh/kg）的技术路线还有很多质疑，包括Li-S、Li-O2和全固态锂金属电池都被认为是可能的下一代高比能锂离子电池的选择，但是毫无疑问的是在这些选择中全固态电池是呼声最高，包括Goodenough老爷子等顶尖学者专家都在全力为全固态锂金属电池打call，推动全固态电池的产业化。
金属锂比容量高达3860mAh/g，电位仅为-3.04V（vs 标准氢电极），是一种理想的锂离子电池负极材料，但是由于金属锂在沉积的过程中会产生锂枝晶，锂枝晶生长到一定的长度可能会刺穿隔膜，引起正负极短路，导致金属锂在很长的时间内都无法作为二次电池的负极材料。但是随着固态电解质的发展，固态电解质的高强度抑制了枝晶的生长，为金属锂负极的应用创造了可能。
近日西班牙CICEnergigune研究所与德国亚琛工业大学的学者们一起对全固态电池在重量／体积能量密度、成本和安全性上的优势和面临的挑战进行了展望，并指出了全固态电池产业化需要着重解决的几个关键问题。
优势
由于金属锂良好的导电性与延展性使得金属锂负极不需要采用铜箔做集流体，同时得益于金属锂的高容量，如果采用金属锂替换传统的石墨负极，并采用固态电解质替换原来的液态电解液，锂电池的重量能量密度和体积能量密度能够分别提升35%和5%（负载量2mAh/cm2），我们以磷酸铁锂电池为例，采用聚合物电解质，负极为2mAh/cm2的金属锂，正极为LFP，其重量能量密度可达300Wh/kg（如下图a所示），同时固态电解质中不含有可燃性的成分，因此安全性要明显高于传统的有机电解液。
固态电解质的重量和密度也会对全固态电池的能量密度产生显著的影响，例如对于Li／玻璃电解质／NCM811材料的电池而言，如果固态电解质的厚度从100um降低到30um，其重量能量密度和体积能量密度就能从210Wh/kg、430Wh/L提高到350Wh/kg、720Wh/L（如下图b所示）。但是需要注意的是，如果采用陶瓷基的固态电解质，则无论采用何种正极材料也很难让锂离子电池能量密度超过250Wh/kg。
从下图c我们能够看到，NCM811材料是提升电池能量密度达到500Wh/kg以上，体积能量密度700Wh/L以上的关键，此外适当提升金属锂的负载量到4mAh/cm2也能有效提升电池能量密度，但是继续提升负载量对于提升锂离子电池能量密度的效果就不明显了（注意这些数据都是在固态电解质厚度在30um的前提下计算得到的）。
面临的主要挑战与解决方案
上个世纪70年代Armand最早提出采用具有Li+导电性的聚合物作为电解质使用，随后Boukamp和Huggins又发现了具有高离子导电性的无机电解质-Li3N，但是这些电解质常温下导电性都很差，需要在70-80℃的高温下进行工作，大大限制了其应用场景。所以全固态电解质开发的首要任务是如何提高其在室温下的电导率。
聚合物电解质常用的PEO材料，虽然其中C-O键能够改善锂盐的溶解性和Li+迁移速度，但是却会导致聚合物电解质的抗氧化性降低，这也使得PEO不适合在正极电位在4V以上的体系中应用，聚碳酸酯类聚合有望能够满足高电压体系下的应用需求，例如Kim等人采用交联无定形聚乙烯醇碳酸酯固态电解质在Li／NCM622体系中保持了很好的容量保持率（常温），但是聚碳酸酯类电解质在低电压条件下耐还原性比较差，因此与金属Li接触的界面在长期的循环中存在性能劣化的问题。
相比于聚合物电解质，无机固态电解质，例如玻璃和陶瓷电解质，因为其常温下的高锂离子电导率得到了广泛的关注，例如氧化物、硫化物、卤化锂掺杂玻璃、Na超级离子导体（将其中的Na替换为Li）、石榴石等类型的无机电解质在近年来都得到了大力的发展。例如2011年Kamaya报道Li10GeP2S12(LGPS)在常温下的离子电导率可达1.2x10-2S/cm，与目前的商用锂离子液态电解液相当，最近一些文献报道反钙钛矿型电解质，例如Li3OCl, Li2(OH)0.9F0.1Cl,Li2.99Ba0.005OCl1-x(OH)x, Li3S(BF4)0.5Cl0.5等，在室温下电导率也可以达到10-2S/cm。
但是无机电解质为硬结构，电极／电解质界面接触阻抗较大，同时无机电解质还存在加工困难等问题，因此近年来无机电解质与有机电解质混用是固态电解质新的发展趋势。最早人们发现在聚合物电解质中加入Al2O3能够提升机械和电化学性能，后来人们开始尝试将无机电解质颗粒加入到聚合物电解质之中，研究显示无机聚合物颗粒的尺寸、形貌和取向都会对聚合物电解质的最终电化学性能产生显著的影响。
除了向聚合物电解质中添加无机电解质颗粒外，另外一个方向就是通过无机／有机电解质复合的方法，即能够通过有机电解质的柔性特点解决界面接触的问题，也能通过无机电解质的高电导率改善导电性能。
固态电解质经过了多年的发展，一些种类的电解质的在室温下的离子电导率已经达到了目前主流的商业液态电解液的水准，因此后续的主要研究热点也不再集中在如何进一步提高固态电解质的常温电导率，而是集中在电极和电池的结构设计上。
在金属锂这一侧主要是解决三个问题：1）抑制锂枝晶的生长，固态电解质并非像我们想象的那样能够完全阻止锂枝晶的生长，在许多类型的固态电解质中都发现了枝晶生长的问题，例如石榴石结构的固态电解质在使用中非常容易产生Li枝晶，从而导致正负极短路；2）解决固态电解质与金属锂之间稳定性差的问题，例如一些氧化物、硫化物等类型的固态电解质都存在还原稳定性差的问题；3）金属Li在充放电过程中体积膨胀大的问题。
相比于负极，正极一侧面临的问题更多，例如润湿性差、极化大等。造成正极／电解质界面阻抗大的主要因素主要是：1）界面接触不良；2）界面副反应多，例如高电压材料引起的电解质氧化等问题；3）充放电过程中产生的应变和应力较大。
高电压正极材料，例如NCM、LCO等，由于表面的强氧化性会造成固态电解质的氧化分解，导致固态电池的性能急剧下降，因此需要通过表面改性等措施提升电极/电解质界面稳定性，例如Wan等人通过采用Li1.4Al0.4Ti1.6(PO4)3对NCM622材料进行界面改性，很好的提升了NCM622材料在PEO和聚丙烯酸乙酯混合电解质中的循环稳定性（100次循环容量保持率90%）和倍率性能（2C倍率可逆容量达到116mAh/g）。
通常我们认为固态电解质的安全性是其一大优势，特别是氧化物固态电解质不具有可燃性，因此安全性要远远好于传统的碳酸酯类电解液，但是Chung和Kang等人研究却发现即便是全固态电池也存在热失控的风险。首先他们将Li1.5Al0.5Ge1.5(PO4)3固态电解质（熔点超过1100℃）压成片，然后放入到熔化的金属锂（熔点180℃）之中（如下图D所示），固态电解质片首先会漂浮在金属锂的表面，然后固态电解质片开始发生破碎和粉化，最后发生了热失控。因此全固态电池固然安全性要好于碳酸酯类电解液，但是全固态电池仍然存在热失控的风险，在全固态电池的设计和应用中也需要充分考虑热失控的风险。
根据固态锂离子电池存在的问题，作者提出了未来锂离子电池发展中应该着重解决的技术难点。
1）解决界面问题：近年来经过大量的研究，固态电解质的离子电导率已经与商业液态电解液非常接近，但是界面接触不良问题仍然困扰着全固态电池的应用，因此后续要主力解决电极/电解质界面问题。
2）解决固态电解质的加工难题：无机电解质虽然电导率优异，但是脆性大，加工难度大，而聚合物电解质虽然电导率较低，但是加工性能好，适合规模化的生产，因此未来重要的研究方向可能是有机聚合物电解质中添加无机电解质粉末，提升电导率。同时如何把固态电解质做薄也是一项非常具有挑战性的工作，对于提升全固态电池的能量密度具有重要的意义。
3）改善电解质的电化学稳定性：固态电解质一方面要与低电势的金属锂负极材料接触，另一方面还要与高电势的正极材料（LFP除外）接触，因此需要通过正负极表面改性处理，提升固态电解质的稳定性，提升全固态电池的循环稳定性。
本文主要参考以下文献，文章仅用于对相关科学作品的介绍和评论，以及课堂教学和科学研究，不得作为商业用途。如有任何版权问题，请随时与我们联系。
#新能源# #奇瑞新能源电动汽车# #长沙·湖南龙睿奇瑞新能源4S店[地点]# #智享未来 小蚂蚁 大不同# #电动汽车#
本文首发于公众号“新能源Leader”（ID：newenergy-Leader），作者：凭栏眺。如需转载请申请授权并注明来源及作者
自从上个世纪90年代索尼推出世界首款商用锂离子电池以来，在生产技术和材料技术的推动下锂离子电池的能量密度得到了持续的提升，从最初的80Wh/kg左右提高到了目前200Wh/kg以上，部分高能量密度锂离子电池已经达到了300Wh/kg左右，但是这仍然无法满足新能源汽车发展的需求。
关于下一代高能量密度锂离子电池（能量密度>400Wh/kg）的技术路线还有很多质疑，包括Li-S、Li-O2和全固态锂金属电池都被认为是可能的下一代高比能锂离子电池的选择，但是毫无疑问的是在这些选择中全固态电池是呼声最高，包括Goodenough老爷子等顶尖学者专家都在全力为全固态锂金属电池打call，推动全固态电池的产业化。
金属锂比容量高达3860mAh/g，电位仅为-3.04V（vs 标准氢电极），是一种理想的锂离子电池负极材料，但是由于金属锂在沉积的过程中会产生锂枝晶，锂枝晶生长到一定的长度可能会刺穿隔膜，引起正负极短路，导致金属锂在很长的时间内都无法作为二次电池的负极材料。但是随着固态电解质的发展，固态电解质的高强度抑制了枝晶的生长，为金属锂负极的应用创造了可能。
近日西班牙CICEnergigune研究所与德国亚琛工业大学的学者们一起对全固态电池在重量／体积能量密度、成本和安全性上的优势和面临的挑战进行了展望，并指出了全固态电池产业化需要着重解决的几个关键问题。
优势
由于金属锂良好的导电性与延展性使得金属锂负极不需要采用铜箔做集流体，同时得益于金属锂的高容量，如果采用金属锂替换传统的石墨负极，并采用固态电解质替换原来的液态电解液，锂电池的重量能量密度和体积能量密度能够分别提升35%和5%（负载量2mAh/cm2），我们以磷酸铁锂电池为例，采用聚合物电解质，负极为2mAh/cm2的金属锂，正极为LFP，其重量能量密度可达300Wh/kg（如下图a所示），同时固态电解质中不含有可燃性的成分，因此安全性要明显高于传统的有机电解液。
固态电解质的重量和密度也会对全固态电池的能量密度产生显著的影响，例如对于Li／玻璃电解质／NCM811材料的电池而言，如果固态电解质的厚度从100um降低到30um，其重量能量密度和体积能量密度就能从210Wh/kg、430Wh/L提高到350Wh/kg、720Wh/L（如下图b所示）。但是需要注意的是，如果采用陶瓷基的固态电解质，则无论采用何种正极材料也很难让锂离子电池能量密度超过250Wh/kg。
从下图c我们能够看到，NCM811材料是提升电池能量密度达到500Wh/kg以上，体积能量密度700Wh/L以上的关键，此外适当提升金属锂的负载量到4mAh/cm2也能有效提升电池能量密度，但是继续提升负载量对于提升锂离子电池能量密度的效果就不明显了（注意这些数据都是在固态电解质厚度在30um的前提下计算得到的）。
面临的主要挑战与解决方案
上个世纪70年代Armand最早提出采用具有Li+导电性的聚合物作为电解质使用，随后Boukamp和Huggins又发现了具有高离子导电性的无机电解质-Li3N，但是这些电解质常温下导电性都很差，需要在70-80℃的高温下进行工作，大大限制了其应用场景。所以全固态电解质开发的首要任务是如何提高其在室温下的电导率。
聚合物电解质常用的PEO材料，虽然其中C-O键能够改善锂盐的溶解性和Li+迁移速度，但是却会导致聚合物电解质的抗氧化性降低，这也使得PEO不适合在正极电位在4V以上的体系中应用，聚碳酸酯类聚合有望能够满足高电压体系下的应用需求，例如Kim等人采用交联无定形聚乙烯醇碳酸酯固态电解质在Li／NCM622体系中保持了很好的容量保持率（常温），但是聚碳酸酯类电解质在低电压条件下耐还原性比较差，因此与金属Li接触的界面在长期的循环中存在性能劣化的问题。
相比于聚合物电解质，无机固态电解质，例如玻璃和陶瓷电解质，因为其常温下的高锂离子电导率得到了广泛的关注，例如氧化物、硫化物、卤化锂掺杂玻璃、Na超级离子导体（将其中的Na替换为Li）、石榴石等类型的无机电解质在近年来都得到了大力的发展。例如2011年Kamaya报道Li10GeP2S12(LGPS)在常温下的离子电导率可达1.2x10-2S/cm，与目前的商用锂离子液态电解液相当，最近一些文献报道反钙钛矿型电解质，例如Li3OCl, Li2(OH)0.9F0.1Cl,Li2.99Ba0.005OCl1-x(OH)x, Li3S(BF4)0.5Cl0.5等，在室温下电导率也可以达到10-2S/cm。
但是无机电解质为硬结构，电极／电解质界面接触阻抗较大，同时无机电解质还存在加工困难等问题，因此近年来无机电解质与有机电解质混用是固态电解质新的发展趋势。最早人们发现在聚合物电解质中加入Al2O3能够提升机械和电化学性能，后来人们开始尝试将无机电解质颗粒加入到聚合物电解质之中，研究显示无机聚合物颗粒的尺寸、形貌和取向都会对聚合物电解质的最终电化学性能产生显著的影响。
除了向聚合物电解质中添加无机电解质颗粒外，另外一个方向就是通过无机／有机电解质复合的方法，即能够通过有机电解质的柔性特点解决界面接触的问题，也能通过无机电解质的高电导率改善导电性能。
固态电解质经过了多年的发展，一些种类的电解质的在室温下的离子电导率已经达到了目前主流的商业液态电解液的水准，因此后续的主要研究热点也不再集中在如何进一步提高固态电解质的常温电导率，而是集中在电极和电池的结构设计上。
在金属锂这一侧主要是解决三个问题：1）抑制锂枝晶的生长，固态电解质并非像我们想象的那样能够完全阻止锂枝晶的生长，在许多类型的固态电解质中都发现了枝晶生长的问题，例如石榴石结构的固态电解质在使用中非常容易产生Li枝晶，从而导致正负极短路；2）解决固态电解质与金属锂之间稳定性差的问题，例如一些氧化物、硫化物等类型的固态电解质都存在还原稳定性差的问题；3）金属Li在充放电过程中体积膨胀大的问题。
相比于负极，正极一侧面临的问题更多，例如润湿性差、极化大等。造成正极／电解质界面阻抗大的主要因素主要是：1）界面接触不良；2）界面副反应多，例如高电压材料引起的电解质氧化等问题；3）充放电过程中产生的应变和应力较大。
高电压正极材料，例如NCM、LCO等，由于表面的强氧化性会造成固态电解质的氧化分解，导致固态电池的性能急剧下降，因此需要通过表面改性等措施提升电极/电解质界面稳定性，例如Wan等人通过采用Li1.4Al0.4Ti1.6(PO4)3对NCM622材料进行界面改性，很好的提升了NCM622材料在PEO和聚丙烯酸乙酯混合电解质中的循环稳定性（100次循环容量保持率90%）和倍率性能（2C倍率可逆容量达到116mAh/g）。
通常我们认为固态电解质的安全性是其一大优势，特别是氧化物固态电解质不具有可燃性，因此安全性要远远好于传统的碳酸酯类电解液，但是Chung和Kang等人研究却发现即便是全固态电池也存在热失控的风险。首先他们将Li1.5Al0.5Ge1.5(PO4)3固态电解质（熔点超过1100℃）压成片，然后放入到熔化的金属锂（熔点180℃）之中（如下图D所示），固态电解质片首先会漂浮在金属锂的表面，然后固态电解质片开始发生破碎和粉化，最后发生了热失控。因此全固态电池固然安全性要好于碳酸酯类电解液，但是全固态电池仍然存在热失控的风险，在全固态电池的设计和应用中也需要充分考虑热失控的风险。
根据固态锂离子电池存在的问题，作者提出了未来锂离子电池发展中应该着重解决的技术难点。
1）解决界面问题：近年来经过大量的研究，固态电解质的离子电导率已经与商业液态电解液非常接近，但是界面接触不良问题仍然困扰着全固态电池的应用，因此后续要主力解决电极/电解质界面问题。
2）解决固态电解质的加工难题：无机电解质虽然电导率优异，但是脆性大，加工难度大，而聚合物电解质虽然电导率较低，但是加工性能好，适合规模化的生产，因此未来重要的研究方向可能是有机聚合物电解质中添加无机电解质粉末，提升电导率。同时如何把固态电解质做薄也是一项非常具有挑战性的工作，对于提升全固态电池的能量密度具有重要的意义。
3）改善电解质的电化学稳定性：固态电解质一方面要与低电势的金属锂负极材料接触，另一方面还要与高电势的正极材料（LFP除外）接触，因此需要通过正负极表面改性处理，提升固态电解质的稳定性，提升全固态电池的循环稳定性。
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