中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：固態(tài)電池技術(shù)可以提升電池的續(xù)航能力，縮短充電時(shí)間，降低車(chē)輛成本，還有望消除目前鋰離子電池的起火風(fēng)險(xiǎn)，被許多人視為一種潛在的突破性技術(shù)。
豐田似乎要做第一個(gè)在大規(guī)模量產(chǎn)下使用下一代固態(tài)電池的汽車(chē)制造商。
該公司高級(jí)研究員和研究中心首席執(zhí)行官吉爾·普拉特（Gill Pratt）在接受外媒采訪(fǎng)時(shí)透露，豐田計(jì)劃率先在混合動(dòng)力車(chē)上使用固態(tài)電池，在2025年之前將固態(tài)電池商業(yè)化。
行業(yè)的突破口
多家汽車(chē)制造商都在努力將固態(tài)電池推向市場(chǎng)，它們有的選擇內(nèi)部研發(fā)，有的選擇外部合作。但也有不少人警告稱(chēng)，該技術(shù)在2025年之前很難實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化。
豐田之前，日產(chǎn)是唯一為固態(tài)電池商業(yè)化設(shè)定了具體時(shí)間表的汽車(chē)制造商。
在2021年11月的一次新聞發(fā)布會(huì)上，這家日本第二大汽車(chē)制造商表示，它將投資12.3億美元開(kāi)發(fā)固態(tài)電池，2024年在日本橫濱啟動(dòng)一個(gè)試點(diǎn)工廠(chǎng)，2028年之前將其投入大規(guī)模生產(chǎn)。
日產(chǎn)預(yù)計(jì)，到2028年，固態(tài)電池將使電動(dòng)車(chē)電池包的成本降至每千瓦時(shí)75美元，最終目標(biāo)是降至65美元以下。
在采訪(fǎng)中，有人猜測(cè)豐田固態(tài)電池會(huì)率先出現(xiàn)在純電動(dòng)車(chē)系列中，例如該公司正在開(kāi)發(fā)的新bZ（Beyond Zero）車(chē)型之一。
而普拉特的回應(yīng)出乎意料，他說(shuō)：“第一個(gè)應(yīng)用固態(tài)電池的將是一款混合動(dòng)力車(chē)。” 豐田給出的解釋是，該公司的電動(dòng)計(jì)劃主要是關(guān)注電池，而不是純電動(dòng)車(chē)。但目前還不清楚他指的是傳統(tǒng)混合動(dòng)力還是插電式混合動(dòng)力。
到目前為止，固態(tài)電池還僅限于實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用。據(jù)稱(chēng)，一些制造商已經(jīng)開(kāi)始測(cè)試大型電芯。根據(jù)日本的消息來(lái)源，豐田一直在一輛Tundra皮卡的原型車(chē)上測(cè)試該技術(shù)。
豐田對(duì)純電動(dòng)車(chē)所持的態(tài)度一向比較謹(jǐn)慎，首席執(zhí)行官豐田章男預(yù)測(cè)，到2030年，混合動(dòng)力車(chē)仍將占該汽車(chē)制造商全球總銷(xiāo)量的約三分之二。
有人猜測(cè)，普銳斯混合動(dòng)力車(chē)率先嘗試固態(tài)電池的可能性最大。這樣可以幫助提升普銳斯的銷(xiāo)量，而且傳統(tǒng)混合動(dòng)力車(chē)對(duì)固態(tài)電池來(lái)說(shuō)是一個(gè)更大的考驗(yàn)。
在過(guò)去的幾年里，這款曾經(jīng)大受歡迎的混合動(dòng)力車(chē)已經(jīng)風(fēng)光不再，豐田內(nèi)部人士透露，該汽車(chē)制造商正在想辦法復(fù)興這款車(chē)。
一個(gè)更大的考驗(yàn)
由于混合動(dòng)力的特殊運(yùn)行方式，在混合動(dòng)力車(chē)中使用固態(tài)技術(shù)對(duì)電池的挑戰(zhàn)更大。Guidehouse Insights的首席汽車(chē)分析師薩姆·阿布薩米德（Sam Abuelsamid）說(shuō)，像普銳斯這樣的車(chē)輛會(huì)不斷地給電池充放電。
普拉特還說(shuō)，這將對(duì)該技術(shù)進(jìn)行更嚴(yán)格的測(cè)試，并指出：“我們希望一開(kāi)始就把固態(tài)電池放在使用壽命較長(zhǎng)的車(chē)輛中，同時(shí)能充分鍛煉它們。以便隨著成本的不斷降低，可以在未來(lái)將固態(tài)電池推廣到純電動(dòng)車(chē)中?！?
實(shí)際上，固態(tài)電池使用的基本化學(xué)成分與鋰離子技術(shù)大致相同。但固態(tài)電池依靠的不是傳統(tǒng)電池中的化學(xué)漿液，而是可以由泡沫或固體（如陶瓷）制成的基質(zhì)。
豐田公司副總裁吉爾·普拉特說(shuō)，在混合動(dòng)力車(chē)上對(duì)固態(tài)電池進(jìn)行首次嘗試是很有意義的 ▼
諸多優(yōu)勢(shì)
固態(tài)電池技術(shù)幾乎消除了電池起火的風(fēng)險(xiǎn)。這個(gè)問(wèn)題已經(jīng)給汽車(chē)制造商及其電池供應(yīng)商帶來(lái)了不少麻煩。2021年8月，由于一系列的電池起火事件，雪佛蘭不得不召回約14.2萬(wàn)輛Bolt電動(dòng)車(chē)。特斯拉和其他制造商也經(jīng)歷了類(lèi)似的起火問(wèn)題。
除此之外，固態(tài)電池還有很多其他的潛在優(yōu)勢(shì)。人們普遍預(yù)計(jì)，固態(tài)電池將比今天的鋰離子電池小得多，也更輕。據(jù)預(yù)測(cè)，它們產(chǎn)生的能量密度更高。還有一個(gè)重要優(yōu)勢(shì)是充電時(shí)間更短，幾乎與燃油車(chē)加油的時(shí)間差不多。
另一個(gè)關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)是固態(tài)電池的成本。目前的電池平均每千瓦時(shí)100至150美元，而許多制造商的目標(biāo)是將固態(tài)電池的成本降低到65美元以下。對(duì)于一輛擁有100千瓦時(shí)電池包的汽車(chē)來(lái)說(shuō)，可能會(huì)節(jié)省8000美元以上。反過(guò)來(lái)，這將使純電動(dòng)車(chē)的成本與汽油車(chē)相媲美。
固態(tài)電池制造商們
固態(tài)電池一直是很多供應(yīng)商孜孜不斷想攻取的領(lǐng)域，也仍然是投資機(jī)構(gòu)熱衷的項(xiàng)目。以下是汽車(chē)商業(yè)評(píng)論收集的全球固態(tài)電池制造公司清單，其中也包括國(guó)內(nèi)的寧德時(shí)代。
Solid Power：位于路易斯維爾的電動(dòng)車(chē)全固態(tài)電池開(kāi)發(fā)商，該公司的全固態(tài)電池技術(shù)有望為當(dāng)今傳統(tǒng)的液態(tài)鋰離子電池技術(shù)和下一代混合電池提供關(guān)鍵改進(jìn)，包括: 高含量的硅陽(yáng)極、硫化物固體電解質(zhì)和NMC陰極。
Quantumscape：一家研究電動(dòng)車(chē)用固態(tài)鋰金屬電池的美國(guó)公司，公司總部位于加州圣何塞，員工約400人，投資者包括比爾·蓋茨（Bill Gates）和大眾汽車(chē)。
三星SDI：該公司在5月25日宣布，它將在2025年前開(kāi)發(fā)大型全固態(tài)電芯和全固態(tài)電池原型，并在2027年啟動(dòng)大規(guī)模生產(chǎn)。它還表示，在與全固態(tài)電池技術(shù)相關(guān)的國(guó)際專(zhuān)利數(shù)量方面，它僅次于豐田。
LG化學(xué)：韓國(guó)LG能源解決方案和加州大學(xué)圣地亞哥分校聯(lián)合開(kāi)發(fā)了下一代固態(tài)電池，比現(xiàn)有的電池更安全、更耐用。該公司說(shuō)，這種新的電池技術(shù)可在室溫下進(jìn)行500次充放電循環(huán)，容量保持率為80%，這對(duì)固態(tài)電池界來(lái)說(shuō)是“令人振奮的進(jìn)步”。
Ilika：固態(tài)電池技術(shù)的先驅(qū)，為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、醫(yī)療技術(shù)、電動(dòng)車(chē)和消費(fèi)電子等應(yīng)用提供解決方案。
Brightvolt：該公司正在開(kāi)發(fā)一種具有顛覆性的新型固態(tài)聚合物電解質(zhì)，用于消費(fèi)電子和電動(dòng)車(chē)可充電鋰離子電池?；谠摴緦?zhuān)利聚合物基質(zhì)電解質(zhì)技術(shù)的電池，可以提供卓越的更高密度、更低的成本、更環(huán)保、更廣的工作溫度范圍和行業(yè)領(lǐng)先的安全性。
松下：開(kāi)發(fā)出實(shí)時(shí)觀察技術(shù)，揭示全固態(tài)電池充放電過(guò)程中的鋰離子動(dòng)態(tài)變化。
寧德時(shí)代：該公司固態(tài)電池技術(shù)的目標(biāo)是能量密度達(dá)到350Wh/kg以上，但仍有一些關(guān)鍵的技術(shù)和工藝問(wèn)題需要解決，在解決了這些問(wèn)題后，能量密度可以高達(dá)400Wh/kg。
Ioniq Materials：該公司將開(kāi)發(fā)一種鋰金屬（而不是鋰離子）可充電電芯，它采用了一種新型的固體聚合物電解質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了世界上第一個(gè)真正安全的鋰金屬可充電電芯。
StoreDo：該公司將在美國(guó)加州建立一個(gè)新的固態(tài)電池研發(fā)中心，它將與該公司位于以色列的研發(fā)總部合作，在那里設(shè)計(jì)、建造和測(cè)試電池技術(shù)。
