隨著越來越多的國家和車企加入禁售燃油車的陣營，電動汽車毋庸置疑成為汽車業(yè)未來發(fā)展的必然趨勢。就連之前堅持混動技術(shù)的豐田也開始將目光轉(zhuǎn)向電動汽車，不過當(dāng)前電動汽車基本上都采用的是鋰電子電池，能量密度較低，導(dǎo)致電動汽車?yán)m(xù)駛里程較短，充電時間較長，限制了電動汽車的大規(guī)模推廣。目前，豐田正在大力研發(fā)固態(tài)電池，并計劃于本世紀(jì)20年代初期實現(xiàn)該電池的商業(yè)化運(yùn)營。在豐田看來，固態(tài)電池?fù)碛兄T多優(yōu)點，是純電動汽車領(lǐng)域的未來之星。一些分析機(jī)構(gòu)甚至預(yù)測，固態(tài)電池將掀起電動汽車新革命。不過，全電池咨詢公司總裁梅納海姆·安德曼認(rèn)為，固態(tài)電池的商業(yè)化道路還很漫長。特斯拉也并不看好固態(tài)電池的發(fā)展前景，該公司CEO馬斯克表示，目前看不出該技術(shù)將會影響特斯拉的發(fā)展戰(zhàn)略。

固態(tài)電池秒殺鋰離子電池？

近日，豐田透露了其最新的電動汽車研發(fā)計劃，該公司計劃到2020年在C-HR的基礎(chǔ)上推出旗下首款純電動汽車，令行業(yè)震驚的是豐田將在該車型上配裝固態(tài)電池。在長時間地堅持生產(chǎn)和銷售混合動力汽車后，豐田轉(zhuǎn)向電動汽車的“賽場”，其制勝法寶是一項新電池技術(shù)——固態(tài)電池。該技術(shù)采用固體電解質(zhì)來替代如今鋰離子電池中正、負(fù)極間的液態(tài)或凝膠電解質(zhì)。

豐田方面宣稱，其在固態(tài)電池技術(shù)研發(fā)方面已經(jīng)接近突破，2020年前新技術(shù)或?qū)⑼懂a(chǎn)，搭載在豐田生產(chǎn)的新型電動汽車上。“在新一代電池中，固態(tài)電池是被認(rèn)為最接近汽車批量生產(chǎn)所需實際應(yīng)用水平的電池。”豐田一位發(fā)言人如是說。在豐田看來，固態(tài)電池具有不少優(yōu)勢，例如能量密度較高，充電速度較快，以及使用周期更長。

的確，固態(tài)電池里沒有氣體、沒有液體，所有材料都以固態(tài)形式存在，與鋰離子電池相比穩(wěn)定性與安全性更好。而且，固態(tài)電池的能量密度一般是鋰離子電池的兩倍；采用固態(tài)電池，電動汽車能獲得更長的續(xù)駛里程，困擾消費(fèi)者的“里程焦慮癥”或得到緩解。最后，固態(tài)電池體積更小、更輕便，有利于車身輕量化。

近日，豐田美國產(chǎn)品溝通部高級經(jīng)理CraigTaguchi證實了這一計劃。他說：“我們確實正在開展包括固態(tài)電池在內(nèi)的研究和開發(fā)工作，預(yù)計在本世紀(jì)20年代初期將實現(xiàn)產(chǎn)品的商業(yè)化。但我們現(xiàn)在不方便透露具體的產(chǎn)品計劃。”真鋰研究首席分析師墨柯在接受媒體采訪時表示，固態(tài)電池?fù)碛懈叩哪芰棵芏群桶踩浴Ｔ谒磥恚壳叭囯x子電池的能量密度和安全性雖然和磷酸鐵鋰離子電池相比有了較大幅度的提升，但與固態(tài)電池相比仍存在一定差距，一旦固態(tài)電池技術(shù)成熟，無疑將極大地推動新能源汽車產(chǎn)業(yè)的市場化進(jìn)程。

特斯拉與豐田“掐上了”

在當(dāng)前的新能源汽車行業(yè)，鋰離子電池是最主流的技術(shù)之一。純電動汽車無法大范圍普及，最重要的一個原因是鋰離子電池能量密度較低，續(xù)駛里程有限和充電時間過長是制約電動汽車發(fā)展的兩大重要因素。特斯拉還專門建設(shè)了超級電池廠，為打破鋰離子電池這兩大瓶頸而持續(xù)努力。豐田正在探索的固態(tài)電池技術(shù)有望解決上述問題，固態(tài)電池可在2～3分鐘內(nèi)充滿電，遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于當(dāng)前鋰離子電池所需的20～30分鐘。而面對豐田提出的全新挑戰(zhàn)，特斯拉又如何應(yīng)對呢？

在本月初的季度財報電話會議中，馬斯克有關(guān)固態(tài)電池的態(tài)度并不友好。有關(guān)豐田的固態(tài)電池研發(fā)計劃，他說：“全球幾乎每時每刻都有人宣稱獲得了電池突破，然而，現(xiàn)在大部分電池突破技術(shù)都還停留在PPT階段。我們是目前全球最大的鋰離子電池買家，當(dāng)有人在鋰離子電池上取得突破之后，會將產(chǎn)品第一個寄給誰？特斯拉！因為我們是最大的客戶。”

特斯拉首席技術(shù)官斯特勞勃則顯得較為委婉：“我們對固態(tài)電池技術(shù)持謹(jǐn)慎樂觀的態(tài)度，目前特斯拉已測試了大量的單節(jié)固態(tài)電池樣品，但就目前進(jìn)展來看，我們認(rèn)為這不會對我們的戰(zhàn)略出現(xiàn)影響。”事實上，自2010年起，豐田一直是特斯拉的股東，雙方也曾一度展開合作，但今年六月，豐田拋售了其所持的特斯拉全部股份。針對新一代動力鋰離子電池技術(shù)的發(fā)展，兩家公司也持不同的觀點，這導(dǎo)致雙方從“相愛”轉(zhuǎn)為“相殺”。

產(chǎn)業(yè)化之路還很漫長

北京衛(wèi)藍(lán)新能源科技有限公司總經(jīng)理俞會根指出，固態(tài)電池發(fā)展目前面對著諸多挑戰(zhàn)，由于固態(tài)電池的電解質(zhì)材料均為固體，導(dǎo)電過程是點接觸，因此電池制造過程中需解決基于界面阻抗的問題。此外，因所有電池在充電和放電過程中均會出現(xiàn)體積膨脹和收縮，液態(tài)電池的忍耐度較大，但固態(tài)電池有可能會出現(xiàn)裂開的情況，就現(xiàn)階段技術(shù)水平而言，固態(tài)電池的循環(huán)設(shè)備還有較大的提升空間。

作為電動汽車電池的資深專家，全電池咨詢公司總裁梅納海姆·安德曼指出：“當(dāng)前，電動汽車采用的固態(tài)電池仍處于研究階段，目前還無法確定商業(yè)化的時間表，由于固態(tài)電池不太可能選用鋰離子電池所用的各種化學(xué)材料，預(yù)計其售價將非常高，而且量產(chǎn)難度也很大。”此外，雖然豐田方面表示，固態(tài)電池的充電時間比鋰離子電池縮短一倍，但與此同時，固態(tài)電池的性能極易受溫度影響。也就是說，固態(tài)電池很可能在溫度稍高的情況下才能實現(xiàn)真正的快充效果。因此，不少業(yè)內(nèi)人士也對豐田的計劃持懷疑態(tài)度，認(rèn)為豐田量產(chǎn)固態(tài)電池組難度不小。

上述這些說法似乎驗證了馬斯克所言非虛，“固態(tài)電池技術(shù)并未上路，還處在研發(fā)階段”。不過，雖然目前還無法確定豐田致力于開發(fā)的固態(tài)電池將走向何方，但假如豐田能真正推動其發(fā)展并應(yīng)用，電動汽車電池行業(yè)將迎來顛覆性的變革，就如同當(dāng)年豐田推出普銳斯，一舉占據(jù)了混合動力汽車市場的半壁江山相同。