讓新能源車15分鐘充滿，續航1000公裏的固態電池有多牛？

說到電動汽車，大家總覺得是近二三十年的產物，實際上它已經存在100多年了，而且出現的比燃油車還早，早在19世紀中期，就有使用鉛酸電池的電動汽車出現，從目前來看,很難找到有哪個產業像電動汽車這樣,在100年前就已經快速爆發,卻又逐步衰落的產業,卻在今天重新回到大眾的視野。?

雖然電動車已經有了百年歷史，但是在21世紀之前，受限於電池技術和科技水平，電動車始終沒有引起大的波瀾，直到21世紀初期，電池技術有所突破，各國開始大規模應用電動汽車。這壹階段電池密度提升，電動汽車的續航水平提升非常快，電機的動力表現已經不弱於壹些低排量的燃油車。?

純電動車經過幾年的發展，也已經逐漸呈現品牌化、規模化趨勢。這些都是影響人們購車時的主要因素。目前，研發和生產純電動汽車的品牌不在少數，幾乎所有的汽車品牌都想和新能源掛上鉤，甚至保時捷都推出了自己的純電超跑。?

雖然現在很多純電汽車續航裏程都能達到500km以上，但是當下人們快節奏的生活方式以及受限於電池和充電技術，電動車續航和充電問題始終是目前電動車車主最頭疼的問題，所以研制新款電池成為了下階段各大車企的終極目標，電池技術進步到什麽程度，新能源革命就推進到哪壹步，壹通百通，是未來新能源革命的第壹推動力。?

目前燃油車的續航裏程大都在600km左右，如果電動車想要達到這個標準，現有的電池系統能量密度翻壹倍半，從普遍的160wh/kg，到400wh/kg，才是電動車徹底取代燃油車的開始。這個指標意味著600km的續航，80度電，總重大約200kg。現在這個重量大約是450-550kg之間。?

但是目前主流的汽車電池，無論是磷酸鐵鋰電池，還是三元鋰離子電池，都是液態電解液的鋰離子電池，理論的最高能量密度就是350wh/kg，如果再加上各種電池管理系統，能夠做到全系統300wh/kg，基本上就是極限。?

因此最終要解決電池的能量密度問題，消滅裏程焦慮，最後的方案壹定是固態電池。

固態電池是壹種電池科技。與現今普遍使用的鋰離子電池和鋰離子聚合物電池不同的是，固態電池是壹種使用固體電極和固體電解質的電池。由於科學界認為鋰離子電池已經到達極限，固態電池於近年被視為可以繼承鋰離子電池地位的電池。固態鋰電池技術采用鋰、鈉制成的玻璃化合物為傳導物質，取代以往鋰電池的電解液，大大提升鋰電池的能量密度。?

在生產固態電池電動汽車的競賽中，豐田似乎已經處於領先地位。日前，根據《日經新聞》的報道，這家日本汽車巨頭計劃在2021年首次亮相其首款原型車。豐田在固態電池專利數量上處於領先地位，擁有超過1000項與該技術相關的專利。?

最近豐田向外展示了其固態電池技術的成績，而且同時也計劃在2021年推出壹款搭載固態電池的原車型。

豐田的這臺原型車本來計劃在2020年東京奧運會期間向公眾展示，但由於疫情原因才拖延到2021年。根據測試中取得的數據來看，豐田的固態電池原型車在充電速度上要明顯優於鋰離子電池很多，僅需15分鐘便可從零電量充至滿電，續航達到500公裏。

據估計，壹臺量產固態電池汽車的續航裏程可以達到1000公裏，充電時間為10分鐘。固態電池隨著時間的推移老化程度較低，豐田的目標是在30年的使用壽命內保留90%的電池性能，讓固態電池汽車在整個生命周期內都有壹個非常好的續航表現。

想必很多人有疑問，這麽好的電池為什麽不量產呢？

主要還是因為固態電池的生產仍然存在瓶頸。固態電池的關鍵是固態電解質材料，導致現階段固態?電池難以發展的最主要原因也正是電解質材料未能獲得突破。現有的無機固體電解質和高分子聚合物電解質材料，還沒有任何壹種既有高離子電導率和機械強度，又有良好的加工性能。

為了幫助加快該技術的開發，日本政府正考慮將新設立的2萬億日元（192億美元）脫碳基金的壹部分用於在國內建設固態電池生產基礎設施。三井物產、汽油公司Idemitsu?Kosan和住友化學等工業企業都在準備生產固體電解質。大眾汽車表示將在2025年之前生產出自己的固態電池，日產汽車預計在2028年生產出固態電池樣車。

而國內車企在固態電池領域也已經有了不小的進展，早在2017年，北汽新能源率先立項啟動固態電池及整車搭載匹配技術研究，與國內外多家固態電池公司建立合作夥伴關系，開展技術交流，明確開發方向，識別固態電池開發難點，歷經多輪方案叠代和反復測試，最終整車調試下線，完成了從概念到樣件、從試驗室到試制線、從臺架測試到整車搭載的突破。

近期北汽藍谷在互動平臺表示，目前公司固態電池研發項目取得了壹定階段性進展，正在開展整車相關試驗。

但是原型車充其量只能算測試車輛，並不等於是量產車，也就是說目前所有的固態電池車輛還在測試研發的階段。按照目前各個品牌對於固態電池研發進度的情況來看，即使豐田是最快實現在量產車輛上使用，最快預計也要在10年以後，至於未來10年會不會有其他電池技術彎道超車，固態電池未來的路到底會怎樣，我們都還不得而知。

本文來源於汽車之家車家號作者，不代表汽車之家的觀點立場。