隨著越來(lái)越多的國(guó)家和車企加入禁售燃油車的陣營(yíng)，電動(dòng)汽車毋庸置疑成為汽車業(yè)未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)。就連之前堅(jiān)持混動(dòng)技術(shù)的豐田也開始將目光轉(zhuǎn)向電動(dòng)汽車，不過當(dāng)前電動(dòng)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(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程較短，充電時(shí)間較長(zhǎng)，限制了電動(dòng)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(jì)劃于本世紀(jì)20年代初期實(shí)現(xiàn)該電池的商業(yè)化運(yùn)營(yíng)。在豐田看來(lái)，固態(tài)電池?fù)碛兄T多優(yōu)點(diǎn)，是純電動(dòng)汽車領(lǐng)域的未來(lái)之星。一些分析機(jī)構(gòu)甚至預(yù)測(cè)，固態(tài)電池將掀起電動(dòng)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(zhǎng)。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(huì)影響特斯拉的發(fā)展戰(zhàn)略。

固態(tài)電池秒殺鋰電池？

近日，豐田透露了其最新的電動(dòng)汽車研發(fā)計(jì)劃，該公司計(jì)劃到2020年在C-HR的基礎(chǔ)上推出旗下首款純電動(dòng)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(zhǎng)時(shí)間地堅(jiān)持生產(chǎn)和銷售混合動(dòng)力汽車后，豐田轉(zhuǎn)向電動(dòng)汽車的“賽場(chǎng)”，其制勝法寶是一項(xiàng)新電池技術(shù)——固態(tài)電池。該技術(shù)采用固體電解質(zhì)來(lái)替代如今鋰電池中正、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(dòng)汽車上?！霸谛乱淮姵刂?，固態(tài)電池是被認(rèn)為最接近汽車批量生產(chǎn)所需實(shí)際應(yīng)用水平的電池?！必S田一位發(fā)言人如是說(shuō)。在豐田看來(lái)，固態(tài)電池具有不少優(yōu)勢(shì)，例如能量密度較高，充電速度較快，以及使用周期更長(zhǎng)。

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電池的兩倍；采用固態(tài)電池，電動(dòng)汽車能獲得更長(zhǎng)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。

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近日，豐田美國(guó)產(chǎn)品溝通部高級(jí)經(jīng)理CraigTaguchi證實(shí)了這一計(jì)劃。他說(shuō)：“我們確實(shí)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(jì)在本世紀(jì)20年代初期將實(shí)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(jì)劃。”真鋰研究首席分析師墨柯在接受媒體采訪時(shí)表示，固態(tài)電池?fù)碛懈叩哪芰棵芏群桶踩浴Ｔ谒磥?lái)，目前三元鋰電池的能量密度和安全性雖然和磷酸鐵鋰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(wú)疑將極大地推動(dòng)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)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)，鋰電池是最主流的技術(shù)之一。純電動(dòng)汽車無(wú)法大范圍普及，最主要的一個(gè)原因是鋰電池能量密度較低，續(xù)駛里程有限和充電時(shí)間過長(zhǎng)是制約電動(dòng)汽車發(fā)展的兩大重要因素。特斯拉還專門建設(shè)了超級(jí)電池工廠，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(duì)豐田提出的全新挑戰(zhàn)，特斯拉又如何應(yīng)對(duì)呢？

在本月初的季度財(cái)報(bào)電話會(huì)議中，馬斯克對(duì)于固態(tài)電池的態(tài)度并不友好。對(duì)于豐田的固態(tài)電池研發(fā)計(jì)劃，他說(shuō)：“全球幾乎每時(shí)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)有人在鋰電池上取得突破之后，會(huì)將產(chǎn)品第一個(gè)寄給誰(shuí)？特斯拉！因?yàn)槲覀兪亲畲蟮目蛻?。?/p>

特斯拉首席技術(shù)官斯特勞勃?jiǎng)t顯得較為委婉：“我們對(duì)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(cè)試了大量的單節(jié)固態(tài)電池樣品，但就目前進(jìn)展來(lái)看，我們認(rèn)為這不會(huì)對(duì)我們的戰(zhàn)略產(chǎn)生影響?！笔聦?shí)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6月，豐田拋售了其所持的特斯拉全部股份。針對(duì)新一代動(dòng)力電池技術(shù)的發(fā)展，兩家公司也持不同的觀點(diǎn)，這導(dǎo)致雙方從“相愛”轉(zhuǎn)為“相殺”。

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產(chǎn)業(yè)化之路還很漫長(zhǎng)

北京衛(wèi)藍(lán)新能源科技有限公司總經(jīng)理俞會(huì)根指出，固態(tài)電池發(fā)展目前面臨著諸多挑戰(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(diǎn)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(huì)產(chǎn)生體積膨脹和收縮，液態(tài)電池的忍耐度較大，但固態(tài)電池有可能會(huì)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(dòng)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(dòng)汽車采用的固態(tài)電池仍處于研究階段，目前還無(wú)法確定商業(yè)化的時(shí)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(jì)其售價(jià)將非常高，而且量產(chǎn)難度也很大?！贝送?，雖然豐田方面表示，固態(tài)電池的充電時(shí)間比鋰電池縮短一倍，但與此同時(shí)，固態(tài)電池的性能極易受溫度影響。也就是說(shuō)，固態(tài)電池很可能在溫度稍高的情況下才能實(shí)現(xiàn)真正的快充效果。因此，不少業(yè)內(nèi)人士也對(duì)豐田的計(jì)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(shuō)法似乎驗(yàn)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(wú)法確定豐田致力于開發(fā)的固態(tài)電池將走向何方，但如果豐田能真正推動(dòng)其發(fā)展并應(yīng)用，電動(dòng)汽車電池行業(yè)將迎來(lái)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(dòng)力汽車市場(chǎng)的半壁江山一樣。