钜大LARGE | 点击量：442次 | 2023年08月04日
所谓的"固态电池革命"，是炒作还是来真的？
汽车电池已经有140年的历史，在这段漫长的岁月里，研究人员总是喜欢"保密"。因为政府或者私人投资者的要求，研究人员有时会透露一些内情，但在默认规则下，他们所说的往往只有一半是事实，有时连一半都不到。为何？因为从物理角度看，电池很难研究，想获得胜利十分不容易，一般来说你没有什么好讲的，假如你真有东西要讲，也会很严谨很小心。
最近一段时间，电池领域的一些重要人物跑出来大声疾呼，他们希望电池行业能够更透明一些。不是要求行业全面开放，而是希望大家多分享数据，为电池研究人员供应方便。
新闻报道说，许多公司看起来已经突破之前制造超级电池的重要障碍。假如他们可以解决剩下的问题，比如化学和制造问题，电动汽车的成本将会大幅下降，降到和汽油汽车相同，这是一个里程碑，假如能做到，电动汽车的价格就可以和汽油汽车处在同一水平。所有公司都说，他们的目标是在大约2025年将自己开发的固态电池应用于商业电动汽车。
在固态电池领域，Solid和QuantumScape已经成为先驱。QuantumScape接下来的目标是实现电池多层化，而Solid正在生产330Wh/kg、20Ah、多层全固态电池。QuantumScape固态电池的能量密度达到350Wh/kg，比Solid更高，而且在-30摄氏度下性能良好；Solid固态电池在-10摄氏度下表现不错，但在更低的温度性能如何却不了解。再看充电速度，Solid电池在室温下充电15分钟能恢复50%电量，QuantumScape充电15分钟恢复80%。有关两家公司来说，如何大规模生产显得更重要。
公布数据相当重要，它涉及到两项最重要的技术：一是硅阳极，二是纯粹的金属锂阳极。到目前为止，在这两大领域还有很多障碍要跨越。假如能够让其中一项技术流行起来，电池的能量密度将会大幅提升，如此一来电池成本将会下降，电动汽车的续航里程将会大大延长。问题在于：优秀公司是否已经为开放设定一套标准，在未来的日子里让自己及其它电池公司遵守？
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
单从信息量的角度看，TSLA算是比较开放的。在去年九月的BatteryDay公布会上，TSLA介绍了电池研究进展，比如它正在开发硅阳极，假如成功，电池成本将会下降一半。十一月份，通用宣称它所开发的原型金属锂阳极已经可以实现充放电循环500次。不久前，QuantumScape又站出来说，它所开发的金属锂固态电池在室温状态下可以循环800次。
最透明的公司应该是SolidPower，它于十二月十日召开公布会，公布一些数据，当中包括一些不好的数据，这种坦诚让人感动。它所开发的产品是固态金属锂阳极。
Solid取得什么成就呢？它可以用传统锂电池生产设备生产出22层20Ah固态电池。按照Solid的说法，电池的能量密度达到330Wh/kg，比商用锂电池高。QuantumScape也曾说它已经开发出单层固态电池，现在它的目标是要让电池增至100层，而且可以实现商业生产。
SolidCEODougCampbell在接受采访时表示，公司的目标是要生产出100Ah电池，在明年年底之前交给汽车客户，到了2027年希望能将电池装进电动汽车。DougCampbell还说他会把电池交给独立第三方实验室评估，拿到结果之后1个月或者2个月公布。QuantumScape目前没有这样的雄心壮志。
有一点很有趣。从DougCampbell公布的幻灯片显示，在室温状态下（29摄氏度），2Ah电池放电一小时电量下降到10%左右。假如是22层20Ah电池，在高温状态下，数字会更漂亮。有关大型汽车制造商而言，室温是一条"红线"，没有谁愿意给电池新增热保护装置，这样一来成本会新增，也会更复杂。
在社交媒体上，许多专家对DougCampbell公布的信息感到吃惊。一些专家认为，DougCampbell居然公布这样的数据，真让人意外，这种做法似乎有悖传统。当其它电池公司公布新闻稿时，一般不会谈论缺陷。
在未来的日子里，Solid会努力提高室温状态下电池的性能。阿贡国家实验室能量储存科学合作中心高管VenkatSrinivasan指出，假如Solid做不到，它的固态电池就无法争夺更多市场。他说："假如Solid固态电池在室温下表现不好，就只能用在细小的市场，也就是用在温度更高一些的市场。"
瑞典汽车制造商ScaniaGroup的电池专家MattLacey认为："SolidPower遇到了挑战，虽然它能生产尺寸合适的电芯，但它必须先拿出证据，证明自己的固态电池可以满足实际需求，否则电池制造商很难全力支持他们。像电池循环寿命、安全性虽然重要，但还有周旋的空间，相对来说高功率、低温下的性能更加重要。"
DougCampbell则在邮件中回应称：
"现在大电池仍然无法达到汽车行业的要求。我们展示的数据证明可以大规模生产真正的固态电池，这点让人兴奋，我们用100%可扩展的方法生产实验室电池，这些电池完全满足汽车行业的要求，或者几乎能满足要求。我们已经将许多新技术转向生产线，这是2020年取得的成就。无论是电池能量等级、放电率、循环寿命，实验室电池和生产线电池都相同。当然，循环寿命还要测量，但就眼下来说我们正在朝正确的方向前进。"
"我们最新的电池设计已经证明，它可以完全满足汽车行业的要求，或者接近完全满足，当中包括充电速度、低温性能。我们已经找到一条清晰的道路，我们的目标是生产全固态、多层、可以供电动汽车使用的固态电池，完全满足汽车制造商的要求，不是在未来几年达到目标，而是在2021年达到目标。"
固态电池没有液体，不容易起火，而且固态电池相比传统电池更薄，能量密度更高，存储的电量更多。不过NanoOne公司的CEODanBlondal指出，在两极之间用液体连接更为容易，固态电池要用固体连接，如何大规模生产，将它变成商用产品，这才是当前的一大挑战。
DanBlondal指出："Solid公司的人似乎已经证明他们可以做到。他们采用一种非常实用的策略，可以用现有方法大规模生产固态电池。"他还说现在有许多公司都在寻找办法大规模生产固态电池，有关整个电池行业来说，大规模生产就是"圣杯"。
QuantumScape公司也是电池行业的明星，它的估值一度冲到500亿美元，但自从十二月二十二日至今股价已经下跌60%，因为投资者担心它的固态电池可能没有预期那么好，现在QuantumScape的估值约为200亿美元。QuantumScape没有任何营收，它只是刚刚测试过单层原型固态电池。
伦敦帝国学院（ImperialCollegeLondon）电池专家BillyWu说："我不怎么相信QuantumScape，在过去的日子里，很多固态电池来了又走了，真的很难成功。在实验室造出固态电池，大规模生产，二者相隔几百万公里。"
诺贝尔化学奖获得者StanleyWhittingham指出："QuantumScape给出的数据很好，我觉得这是真正的突破。现在我们只要制造更大的电池，装进汽车，那就行了。"
牛津教授PeterBruce认为，公司要在真实环境下证明固态电池的能量密度和寿命，不能只是在实验室证明。他说："固态电池的确进步很大，但还有很多问题要解决。只有当固态电池比锂电池明显强很多时，汽车公司才会接受它。"
也许固态电池将会改变我们的时代，也许现在的兴奋只是一种错觉，谁了解呢？
