固態(tài)電池將在電動(dòng)汽車領(lǐng)域迎來黃金期

據(jù)外媒報(bào)道，就在人們還沒有完善用于電動(dòng)汽車的鋰離子電池的時(shí)候，未來可能將取代它們的競賽卻已經(jīng)開始了。固態(tài)電池是最受歡迎的接班人：其支持者承諾，跟特斯拉Model 3和雪佛蘭Bolt等當(dāng)今頂級電動(dòng)汽車相比，固態(tài)電池將提供更長的續(xù)航里程、更快的充電速度以及更實(shí)惠的電動(dòng)汽車。

固態(tài)電池大體是這樣的：一種堅(jiān)硬材料的緊密壓縮排列，而非典型鋰離子電池的輕度糊狀混合物。這種固態(tài)成分和結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了一種電化學(xué)裝置并有望帶來許多改進(jìn)之處：

更大的能量密度。這可能意味著一輛電動(dòng)汽車的續(xù)航里程是目前的兩倍或更多，或可能續(xù)航里程相同但所需的電池卻更小、更輕、更便宜、充電更快；

更快的充電速度。據(jù)估計(jì)，如果使用固態(tài)電池，15分鐘內(nèi)就能充滿80%的電，其性能將跟目前最好的鋰離子電池相當(dāng)甚至略快一點(diǎn)；

更長的電池壽命。固態(tài)技術(shù)是GM生產(chǎn)100萬英里壽命電池計(jì)劃的關(guān)鍵部分，它改變了電動(dòng)汽車的負(fù)擔(dān)能力并減少了人們對大量有毒電池的擔(dān)憂，據(jù)悉，后者需要在行駛10萬至15萬英里后被回收回去；

熱穩(wěn)定性。固態(tài)設(shè)計(jì)有望降低熱失控的可能性，而熱失控會導(dǎo)致火災(zāi)的發(fā)生，鋰離子電池就因此而聲名狼藉。

當(dāng)然它也有它的一些弊端：

擴(kuò)張和收縮問題。固態(tài)電池對電池充放電過程中的這些自然變化非常敏感。這樣的運(yùn)動(dòng)會破壞固態(tài)材料的緊湊、精確的排列，如果不能控制或設(shè)計(jì)這種行為就會導(dǎo)致電池失效；

枝晶問題。這些侵入性的根狀結(jié)構(gòu)可以在固態(tài)電池中生長，然后破壞材料層的精確劃分進(jìn)而導(dǎo)致電池失效；

費(fèi)用問題。作為一項(xiàng)新技術(shù)，固態(tài)電池在達(dá)到更大規(guī)模和更精細(xì)制造之前其成本仍是極高的。

難么誰在涉獵這項(xiàng)電池技術(shù)呢？談?wù)撟疃嗟幕蛟S是大眾汽車投資的QuantumScape公司。預(yù)計(jì)他們最早將在2024年為大眾電動(dòng)汽車生產(chǎn)固態(tài)電池。另外，豐田表示，等到2025年，它將跟松下合作推出一款使用固態(tài)電池的產(chǎn)量非常有限的汽車。松下是特斯拉在超級工廠的傳統(tǒng)鋰電池合作伙伴。

法國的Bollore也已經(jīng)在固態(tài)電池開發(fā)的路上，雖然它目前針對的是公共汽車，但它也有計(jì)劃在2026年推出乘用車版本。

Solid Power則對這一挑戰(zhàn)有著自己略為不同的看法，這家公司的目標(biāo)是設(shè)計(jì)一種可以在跟目前鋰離子電池相同的生產(chǎn)線上生產(chǎn)的固態(tài)電池，這樣就能更好地利用目前和計(jì)劃中的巨額投資。眼下，它們已經(jīng)吸引了來自寶馬和福特的投資。

固態(tài)電池雖然還需要多年時(shí)間才能實(shí)現(xiàn)，但如果這些賭注都得到了回報(bào)，那么跟使用現(xiàn)有鋰離子技術(shù)的汽車相比，這種技術(shù)可能會使目前仍在苦苦掙扎的電動(dòng)汽車的舒適度翻倍。
責(zé)編AJX