[汽車之家 行業(yè)]　　又到了電動車“自燃季”,？據不完全統計,，僅4-5月全國各地已經被曝光的電動車自燃起火事件高達8起,，這再次考驗了人們對電動車安全性的信任感,。而對于電動車安全性的質疑，歸根結底是對動力電池的質疑,。面對儲能較少、自燃風險,、充電緩慢、回收困難這幾大硬傷,，一款顛覆性的電池產品才是人們真正所需,。

　　什么是顛覆性,？不是每年“擠牙膏”般地讓技術進步一點點，而是要讓電動車與燃油車之間的便利性差距縮小至零,。那這種顛覆性是指日前關注度極高的蜂巢能源“無鈷”電池嗎,？是以特斯拉為代表的“高鎳低鈷”三元鋰電池嗎？亦或是以比亞迪為代表的磷酸鐵鋰“刀片”電池,？答案：都不是,。今日我們就來揭秘動力電池江湖的隱藏“boss”,。

　　進入到2020年,，大家對動力電池的關注度甚至超出了電動車本身。寧德時代的CTP技術,、比亞迪的刀片技術,，以及半路殺出來一個攔路虎——蜂巢能源的“無鈷”電池（鎳錳酸鋰電池），都爭先搶后占據著媒體頭版頭條,。（詳情可見《誰家更靠譜,？“無鈷”動力電池爭奪大戰(zhàn)》）

　　“鎳錳酸鋰電池本質是由鎳取代尖晶石錳酸鋰中的部分錳，與錳酸鋰有同樣的晶體結構,，早在20年前就有人研究,。”一位業(yè)內研究人員對此表示,。無論是蜂巢能源的鎳錳酸鋰電池,，還是比亞迪的磷酸鐵鋰電池,，它們雖在能量密度上有所提升，但在材料上沒有根本性改變,，只是結構上有較大突破,。這些技術進步是獲得行業(yè)內高度認可的，但作為一款產品,，對于消費者而言還不足以讓人“驚艷”,。

■固態(tài)電池才是你要的“驚艷”之選

　　根據“中國制造2025”規(guī)劃，至2020年鋰電池能量密度要達到300Wh/kg,，2025年為400Wh/kg,，2030年為500Wh/kg。目前來看,，無論是市場上的哪種電池,，依靠現有材料技術都難以實現電池單體能量密度高于350Wh/kg的目標。即使是特斯拉的21700三元鋰電池,，能量密度也僅在300Wh/kg左右,。

　　2019諾貝爾化學獎得主Goodenough老爺子曾表述，“你需要的是一步跨越,，而不是一個增量,。”在他眼里,，那個跨越就是“固態(tài)電池”,。何為固態(tài)電池？一位清華大學研究生曾經用紅豆糕非常形象地回答了這個問題,。

　　“我喜歡吃紅豆糕,，一開始的時候只是覺得好吃，突然有一天,，我意識到原來紅豆糕是將兩個固體完美粘合在一起,。當時每天在做固態(tài)電池研究的我，心心念念想做這樣一個緊密接觸的界面,，沒想到最好的例子卻擺在飯桌上,。”他說,。

　　在傳統鋰離子電池中,，隔膜和電解液加起來占據了電池中近40%的體積和25%的質量，而固態(tài)電解質代替電解液后,，正負極之間的距離則縮小至幾個微米。電池的外在形態(tài)也從圓圓胖胖的樣子變得更加瘦扁,，如同紅豆糕一樣,。

　　條條大路通羅馬，但有的人生來就在羅馬。即使是半固態(tài)電池,，能量密度也可達350Wh/kg以上,，完全“吊打”目前的鋰離子電池。隨著液態(tài)電解質含量逐步下降,，全固態(tài)電池的能量密度可達500Wh/kg以上,。這意味著目前市面上600公里的鋰離子電池包，如果換為全固態(tài)電池,，續(xù)航將達到2000km以上,，所謂的電動車里程焦慮也將不復存在。

　　“固態(tài)電池將成為三元電池的顛覆者,�,！眹�家工信部培訓中心汽車專家張翔曾如此論斷，他認為固態(tài)電池將成為電動汽車取代傳統燃油汽車的利器,。

　　全固態(tài)電池不僅在能量密度上做到出眾,，還具有不可燃、無腐蝕,、不揮發(fā),、不存在漏液問題等特性，安全性更有保證,，即使在高溫情況下也不會著火,。此外，在回收方面,，全固態(tài)電池僅用“干法”回收即可,。也就是通過破碎法將電池內部的有效成分提取出來，這也解決了當下動力電池回收難,、易產生廢液的問題,。

■眾企業(yè)已悄然進入“軍備競賽”階段

　　說了那么多固態(tài)電池的閃亮之處，想必你一定在想,，這么好的“神仙”產品,，倒是快點量產啊,！實際上,，為完成未來動力電池產業(yè)發(fā)展規(guī)劃目標，固態(tài)電池已悄然進入“軍備競賽”階段,，其中海外企業(yè)以豐田最為出眾,。如果不是因為疫情，原本在2020年東京奧運會上,，豐田將亮相旗下的固態(tài)電池電動汽車,，但真正量產或許要等到2025年,。

『豐田固態(tài)電池基于e-Palette概念平臺進行研發(fā)』

　　為什么日本的固態(tài)電池可以在這個夏天“早熟”？在電動化浪潮開啟之初,，各大汽車制造商紛紛推出純電動汽車,，但豐田在這方面的表現并不積極，原因就是在等待自家固態(tài)電池的成熟,。豐田官方發(fā)言人Kayo Doi表示,，豐田希望能在二十一世紀20年代初期將全固態(tài)電池商業(yè)化，以此來彌補豐田與日產,、特斯拉等電動車先導企業(yè)之間的差距,。

　　這并不是一句空想。事實上,，豐田早在2008年就舉全集團之力研究全固態(tài)電池,。在取得成果方面，豐田在該領域專利數量占據全球固態(tài)電池專利數量的13%,，是全球擁有固態(tài)電池專利數量最多的企業(yè),。開句玩笑話，豐田免費開放了5680項汽車氫燃料電池專利使用權,，此后又免費開放了23740項混合動力車的相關技術專利,，那么“大方”的豐田怎么不開放固態(tài)電池專利呢？這就很耐人尋味了,。

　　另一個有意思的案例,，戴森日前展示了其已經放棄的代號為“N526”的電動車。之前因造車成本太高,，戴森果斷停止了造車項目,。值得一提的是，雖然戴森放棄了制造電動車,，但卻投入25億英鎊（約合210億元人民幣）用于固態(tài)電池及相關技術的研發(fā),。可見固態(tài)電池這一“金礦”還吸引了跨界玩家紛紛參與,。

　　實際上,，從汽車產業(yè)鏈到電子電器產業(yè)鏈，甚至許多固態(tài)電池初創(chuàng)企業(yè),，全都卯足勁希望能在固態(tài)電池領域搶占先機贏得市場份額,。

　　從國內整體形勢上看，部分企業(yè)也已進入固態(tài)電池（半固態(tài)電池）中試階段,，2025年前可能實現固態(tài)電池量產,，其中以蔚來、天際及愛馳為代表的中國造車新勢力品牌,，在固態(tài)電池的布局上表現更為積極,。

■動力電池江湖將被顛覆

　　任何一個美好事物在誕生前,，都要經歷一番血與火的淬煉，通往固態(tài)電池之路同樣并非一帆風順,。

　　關于實驗室研究和產業(yè)化的差異,，中科院院士南策文有個經典的論述：“做研究追求1%的可能性,、可行性，可以通過不斷試錯創(chuàng)新,；產業(yè)界追求的是99%甚至100%的可靠性和一致性,，各個方面都要考慮周到，要把1%變成99%甚至100%,，中間需要一個轉化的橋梁和過程,，需要逐漸完善，直至完全可控,�,！睒I(yè)內專家預測，在2025年前后,，半固態(tài)電池可以實現大規(guī)模量產,，2030年前后可實現全固態(tài)電池的商業(yè)化應用。

　　在固態(tài)電池還未真正量產之際,，眼下主流的三元電池,、磷酸鐵鋰電池，乃至新晉的鎳錳酸電池,，都會在近5-10年內占據主導地位,，但固態(tài)電池一旦量產，整個動力電池江湖將會翻天覆地,。

　　首先,，一旦全固態(tài)電池量產，鋰離子電池所詬病的安全和續(xù)航問題將不再是障礙,，這將真正拉開電動車替代燃油車的大幕,。

　　其次，全固態(tài)電池的上游正負極材料,、固態(tài)電解質,、設備和制造等環(huán)節(jié)業(yè)將會發(fā)生變化。這不但會給新玩家機會,，也會重重的捶打原有的玩家,。

　　最后，電池要達到商業(yè)化需要在規(guī)模和成本方面都能達到完美的平衡點,，使用的材料不能是高成本且稀有的,，并且要有實現大規(guī)模應用的可能。不過,，根據輝能科技的估算,，在量產規(guī)模達到20GWh之時，全固態(tài)電池組的成本將降至三元鋰電池的98%，并形成替代作用,。

編輯有話說：

　　科技進步的力量是無窮的,，當電池技術解決了電動車的續(xù)航不足、充電緩慢等硬傷,，電動車便可自然而然取代燃油車,。目前，離我們最近的新電池技術應該就是眼下最熱門的“無鈷”電池,，但真正意義上的更深層次的技術革新,，可能還要屬全固態(tài)電池。全固態(tài)電池將在接下來的幾年內撥開云霧見月明,，我們也更期待中國汽車品牌給我們帶來驚喜。（文/汽車之家 彭斐）

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