撰文/ 馬曉蕾
編輯/ 張霖郁
設計/ 趙昊然
來源/ thedetroitbureau ，作者：Paul A. Eisenstein
固态電池技術可以提升電池的續航能力，縮短充電時間，降低車輛成本，還有望消除目前锂離子電池的起火風險，被許多人視為一種潛在的突破性技術。
豐田似乎要做第一個在大規模量産下使用下一代固态電池的汽車制造商。
該公司進階研究員和研究中心首席執行官吉爾·普拉特（Gill Pratt）在接受外媒采訪時透露，豐田計劃率先在混合動力車上使用固态電池，在2025年之前将固态電池商業化。
吉爾·普拉特接受外媒的線上采訪 ▼
行業的突破口
多家汽車制造商都在努力将固态電池推向市場，它們有的選擇内部研發，有的選擇外部合作。但也有不少人警告稱，該技術在2025年之前很難實作大規模商業化。
豐田之前，日産是唯一為固态電池商業化設定了具體時間表的汽車制造商。
在2021年11月的一次新聞釋出會上，這家日本第二大汽車制造商表示，它将投資12.3億美元開發固态電池，2024年在日本橫濱啟動一個試點工廠，2028年之前将其投入大規模生産。
日産預計，到2028年，固态電池将使電動車電池包的成本降至每千瓦時75美元，最終目标是降至65美元以下。
豐田公司的電氣化車輛與豐田公司的合作 ▼
在采訪中，有人猜測豐田固态電池會率先出現在純電動車系列中，例如該公司正在開發的新bZ（Beyond Zero）車型之一。
而普拉特的回應出乎意料，他說：“第一個應用固态電池的将是一款混合動力車。” 豐田給出的解釋是，該公司的電動計劃主要是關注電池，而不是純電動車。但目前還不清楚他指的是傳統混合動力還是插電式混合動力。
到目前為止，固态電池還僅限于實驗室應用。據稱，一些制造商已經開始測試大型電芯。根據日本的消息來源，豐田一直在一輛Tundra皮卡的原型車上測試該技術。
豐田對純電動車所持的态度一向比較謹慎，首席執行官豐田章男預測，到2030年，混合動力車仍将占該汽車制造商全球總銷量的約三分之二。
有人猜測，普銳斯混合動力車率先嘗試固态電池的可能性最大。這樣可以幫助提升普銳斯的銷量，而且傳統混合動力車對固态電池來說是一個更大的考驗。
在過去的幾年裡，這款曾經大受歡迎的混合動力車已經風光不再，豐田内部人士透露，該汽車制造商正在想辦法複興這款車。
一個更大的考驗
由于混合動力的特殊運作方式，在混合動力車中使用固态技術對電池的挑戰更大。Guidehouse Insights的首席汽車分析師薩姆·阿布薩米德（Sam Abuelsamid）說，像普銳斯這樣的車輛會不斷地給電池充放電。
普拉特還說，這将對該技術進行更嚴格的測試，并指出：“我們希望一開始就把固态電池放在使用壽命較長的車輛中，同時能充分鍛煉它們。以便随着成本的不斷降低，可以在未來将固态電池推廣到純電動車中。”
實際上，固态電池使用的基本化學成分與锂離子技術大緻相同。但固态電池依靠的不是傳統電池中的化學漿液，而是可以由泡沫或固體（如陶瓷）制成的基質。
豐田公司副總裁吉爾·普拉特說，在混合動力車上對固态電池進行首次嘗試是很有意義的▼
諸多優勢
固态電池技術幾乎消除了電池起火的風險。這個問題已經給汽車制造商及其電池供應商帶來了不少麻煩。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14.2萬輛Bolt電動車。特斯拉和其他制造商也經曆了類似的起火問題。
除此之外，固态電池還有很多其他的潛在優勢。人們普遍預計，固态電池将比今天的锂離子電池小得多，也更輕。據預測，它們産生的能量密度更高。還有一個重要優勢是充電時間更短，幾乎與燃油車加油的時間差不多。
另一個關鍵優勢是固态電池的成本。目前的電池平均每千瓦時100至150美元，而許多制造商的目标是将固态電池的成本降低到65美元以下。對于一輛擁有100千瓦時電池包的汽車來說，可能會節省8000美元以上。反過來，這将使純電動車的成本與汽油車相媲美。
固态電池制造商們
固态電池一直是很多供應商孜孜不斷想攻取的領域，也仍然是投資機構熱衷的項目。以下是汽車商業評論收集的全球固态電池制造公司清單，其中也包括國内的甯德時代。
Solid Power：位于路易斯維爾的電動車全固态電池開發商，該公司的全固态電池技術有望為當今傳統的液态锂離子電池技術和下一代混合電池提供關鍵改進，包括: 高含量的矽陽極、硫化物固體電解質和NMC陰極。
Quantumscape：一家研究電動車用固态锂金屬電池的美國公司，公司總部位于加州聖何塞，員工約400人，投資者包括比爾·蓋茨（Bill Gates）和大衆汽車。
三星SDI：該公司在5月25日宣布，它将在2025年前開發大型全固态電芯和全固态電池原型，并在2027年啟動大規模生産。它還表示，在與全固态電池技術相關的國際專利數量方面，它僅次于豐田。
LG化學：南韓LG能源解決方案和加州大學聖地亞哥分校聯合開發了下一代固态電池，比現有的電池更安全、更耐用。該公司說，這種新的電池技術可在室溫下進行500次充放電循環，容量保持率為80%，這對固态電池界來說是“令人振奮的進步”。
Ilika：固态電池技術的先驅，為工業物聯網、醫療技術、電動車和消費電子等應用提供解決方案。
Brightvolt：該公司正在開發一種具有颠覆性的新型固态聚合物電解質，用于消費電子和電動車可充電锂離子電池。基于該公司專利聚合物基質電解質技術的電池，可以提供卓越的更高密度、更低的成本、更環保、更廣的工作溫度範圍和行業領先的安全性。
松下：開發出實時觀察技術，揭示全固态電池充放電過程中的锂離子動态變化。
甯德時代：該公司固态電池技術的目标是能量密度達到350Wh/kg以上，但仍有一些關鍵的技術和工藝問題需要解決，在解決了這些問題後，能量密度可以高達400Wh/kg。
Ioniq Materials：該公司将開發一種锂金屬（而不是锂離子）可充電電芯，它采用了一種新型的固體聚合物電解質，實作了世界上第一個真正安全的锂金屬可充電電芯。
StoreDo：該公司将在美國加州建立一個新的固态電池研發中心，它将與該公司位于以色列的研發總部合作，在那裡設計、建造和測試電池技術。