充电10分钟能跑1200公里？丰田官宣固态电池技术获重大突破

近日，丰田官宣了其固态电池技术的重大突破，有多大？

“充电10分钟 续航1200公里

体积重量减半 制造成本减半”

这简直几乎是一个完美的

动力电池技术方案啊！

据外媒报道，丰田的碳中和研发中心总裁 Keiji Kaita在接受金融时报采访时表示，丰田现在已经解决了一些和固态电池耐用性有关的技术和材料问题。而且，10分钟就能给它充进去1200公里的续航。

而他们的目标，是把现在固态电池的尺寸、重量和成本都减半，预期在2027年推出搭载固态电池的量产车型。

图源：丰田中国官网

消息一出，引发热议！

众所周知，固态电池在动力电池里的地位，就像NBA球员都把乔丹当成目标差不多。大家都知道Niubility，但是因为各种无可奈何的原因，又显得那么遥不可及。

当年大众汽车电芯中心负责人弗兰克·布洛梅，甚至将固态电池称为锂离子电池的“最终篇章”，并表示在可控核聚变实现以前，固态电池就是最合适的民用能源解决方案。

所以同样都是电池，为啥固态电池就能比我们常见的电解液电池“牛”这么多呢？TA究竟有何优势？

固态电池好在哪？

正负极、电解质（ 电解液和隔膜 ），是组成液态锂离子电池的“三大件” 。锂离子在电解液里，从正极穿过隔膜游向负极，就是充电，反之就是放电。

固态电池顾名思义，就是把液态的电解质换成固态。一般会用到的材料有硫化物、聚合物和氧化物等，电池的负极也可以换成锂金属。总之就是，纯固态，干巴巴。

这样设计最大的好处，就是可以把电池的能量密度拉得贼高。

因为固体的密度远高于液体，所以固态电池的能量密度最少也是液态锂离子电池的两倍以上。举个例子，目前最牛逼的三元锂电池：宁德时代麒麟电池的能量密度为255 Wh/kg ，固态电池则能轻松做到500 Wh/kg 。

同时，由于固态电池中的金属锂可以直接当负极，不仅比传统的石墨负极性能更好，还不需要隔膜等结构，也就是能把电池做得更轻更薄。

更离谱的是，固态电池的稳定性也比液态锂电池高好几个数量级。

液态锂电池用久了以后，内部就很容易出现锂枝晶。它们好比是负极慢慢长出的一根针，随着时间推移会不断变长。长到把电解质的隔膜刺破，电池就出现短路。

一旦因为外力造成电池包损伤，在短路和高温的影响下就很容易出现温度失控，最终导致电池冒烟、起火甚至是爆炸。

而固态电池的电解质，都是些聚合物、氧化物、硫化物，耐高温、耐腐蚀，不容易挥发，基本没有自燃的风险。即便真的外力穿透刺破了，也大概率不会出现快速自燃和爆炸的情况。

所以总的来说，固态电池就是一个六边形战士。

不仅能量密度高，还不容易着火；不仅轻，还能做得薄，纯纯吊打现在的任何液态锂离子电池。

种种优势让人们对其充满憧憬

被视为下一代动力电池

业内对于固态电池的呼声越来越高

那么，商业化的节点真的要来临了吗？

固态电池量产难在哪？

华泰证券研报称，预计2030年全球固态电池市场空间将超3000亿元。面对如此规模巨大的市场，各国均在积极布局以期抢占先机。

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。这两年，伴随着全球新能源汽车的火爆，屡有企业传出固态电池量产进展，但消息曝光后就又没了下文。

在固态电池市场火热的背后，仍存在诸多短板不容忽视。

孙学良说，固态电池的优点是安全性和能量密度，但还面临材料问题、界面问题、工程化问题等诸多挑战。“应进一步加强基础研发与创新，重视专利布局。”

同时，成本也是企业一道难以跨越的坎。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。

上汽集团副总工程师、上汽捷能汽车技术有限公司总经理朱军说，全固态电池能量密度再高，主流的电动汽车看重的还是成本。如果半固态、全固态电池能够帮助主流汽车厂商降低成本，那么应该很快就能商用。

衡量一款动力电池最终能否量产，主要有5项指标，即能量密度、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。

换言之，就当前各大企业研发进展来说，固态电池看似“风口”将至，实则“道阻且长”，量产难度还是相当大的。

在中国工程院外籍院士孙学良看来，实现规模化量产和应用，窗口在2025-2030年期间，“未来10年，将是固态电池研发的关键机遇期。”

最后，来个实在的好消息！

据央广网7月4日报道，中国科学技术大学马骋教授开发了一种新型固态电解质，它的综合性能与目前最先进的硫化物、氯化物固态电解质相近，但成本不到后者的4%，适合进行产业化应用。

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责任编辑：初阳

排版：初阳

内容来源：雅式橡塑网

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