独家|固态电池群雄争霸，中美日三方公司最新进展

图1：固态电池

材料， 电池设计和工艺等持续的改进，使得锂离子电池的能量密度不断提高，三元电池可以达到260Wh/kg左右，磷酸铁锂在180Wh/kg左右。正是由于飞速提高，使得它们逐渐接近理论上限，因而在未来的提升幅度不可能太大。并且锂离子电池采用有机液态电解质，易燃导致电池起火并因此产生有毒气体。

试想一下， 如果能量密度可以提高一倍，会有什么改变？特斯拉Model 3这种类型的车平均续航里程会从500公里提高到1000公里。而如果从体积方面考虑，保持500公里续航里程，在能量密度翻番的情况下，所用电池更少，成本会降低多达50%。

那么，有没有一种新型电池可以大幅的提高能量密度，还可以解决当前锂离子电池的大部分问题？

答案是： 电池世界的圣杯-固态电池。固态电池采用固态电解质，这被认为是不可燃的或者至少是抗自燃的。这种不可燃性降低了热失控的风险，允许电池制造商更加紧密的封装电池，因而提高设计灵活性和能量密度。

当前在这一领域，我国和美国日本的公司都在积极布局，开展研发和试运行制造。

“康桥电池能源CamCellLab”公众号对最近三个国家一些主要固态电池参与的公司进行了信息整理，关心这一方面的读者可以作为参考。

美国

美国全固态电池“三驾马车”之一的 阶乘能量（Factorial Energy） 是这三家公司唯一没有上市的。但是它们得到梅赛德斯-奔驰和韩国现代汽车等的注资，最近已经开始在美国波士顿附近建设工厂。它将容纳阶乘能量的试运营产线。

该产线投资4500万美元，也就是相当于3亿人民币，将以预运营的速度和数量为电动车制造全固态电池，预计在2023年初开始制造。值得注意的是，阶乘能量曾经在去年制造了40Ah的电池，并在室温下675次循环后，保持了97.5%的初始容量。当时“康桥电池能源CamCellLab”公众号也做了报道。

美国哈佛大学的初创公司“ 艾登能量”（Adden Energy） 获得了哈佛大学技术开发办公室 (Harvard University’s Office of Technology Development，OTD) 的技术许可以及500万美元的种子轮融资。他们开发了一种全固态锂金属电池。

这种全固态电池的最大特点是它的快充能力，可以在高倍率下充放电至少100000次。是当前动力电池的3倍以上。这种电池的原型展示了20C也就是在3分钟内快充的超级能力，循环也可以达到10000次。“艾登能量”的目标是在未来三到五年内将电池开发成手掌大小的软包电池，然后再开发成全尺寸的汽车电池。

日本

日产 计划在2028年开始为电动车配备全固态电池，它的目标是把成本到2028年降至65美元/KWh，当前的成本是130美元/KWh

图2：丰田的全固态电池汽车行驶在公路上

丰田汽车 尽管一直倾向于氢能源汽车。但是，使得人们惊讶的是，从2020年到今年3月份，丰田是世界上申请固态电池专利最多的公司，处于绝对的领先地位。

它拥有1331项专利，而第二位是松下，只有445项。丰田从2017年一直到最近，都在测试基于Concept-i的电动车的全固态电池，力图解决丰田使用的硫化物固态电解质循环性能不好的难题。

中国

图3：我国台湾省辉能公司固态电池

我国台湾省 辉能公司（Prologium） 准备在海外建立一家超级工厂。它已经在欧洲对英国，法国，荷兰，德国和波兰等进行可行性研究。将在明年第一季度做出决定。据悉，建设计划分三个阶段，可以在未来10年创造6500个工作岗位，总投资达到80亿美元。

我国蜂巢能源（ SVOLT ）近日制造了第一批20Ah硫化物固态电解质电池，是我国首家可以制造这种类型固态电解质的制造商。能量密度达到350 Wh 至 400 Wh/kg，可以为电动车提供1000公里的续航里程。该类型全固态电池已经通过针刺、200℃热箱等滥用实验，在专利布局上，蜂巢和中科院宁波材料技术与工程研究所合作，申请了187项专利。

“康桥电池能源CamCellLab”公众号认为 ：我国和美国，日本在固态电池上的研发和制造更有所长，而只有在先进技术和成本上做到最佳的组合，才可以摘下这颗电池世界的圣杯。也许在5年内，我们就可以驾驶全固态电池装配的电动车，不在为续航里程和冬天低温所忧虑。