固態(tài)電池被認(rèn)為是最具前景的下一代電池技術(shù)，在容量和安全性方面比液態(tài)電池具有更好的優(yōu)勢(shì)。豐田在10月份宣布研發(fā)全固態(tài)電池技術(shù)。但是目前看來(lái)，情況也不容樂(lè)觀。豐田表示全固態(tài)電池研發(fā)遇阻，最大的問(wèn)題是電池壽命 。
固態(tài)電池已經(jīng)熱了有一段時(shí)間了，要說(shuō)研究歷史恐怕可以說(shuō)回到很多年以前了，中間沉寂過(guò)，現(xiàn)在因?yàn)殡妱?dòng)汽車(chē)的緣故，又火了起來(lái)，很多非電池制造公司也都在致力于這一技術(shù)的研發(fā)。
Dyson收購(gòu)Sakti3熱鬧了一陣；Bosch收購(gòu)Seeo目標(biāo)直指“190kg的50kWh電池包”，最近計(jì)劃五年內(nèi)將固態(tài)電池市場(chǎng)化（下圖是Bosch關(guān)于固態(tài)電池優(yōu)勢(shì)的描述）；Apple也收購(gòu)了一家固態(tài)電池公司Infinite Power Solutions；今年上半年，The Korea Herald報(bào)道稱(chēng)：現(xiàn)代汽車(chē)的Namyang研發(fā)中心也在進(jìn)行固態(tài)電池的技術(shù)開(kāi)發(fā)；這幾天，SolidPower宣布正與寶馬合作開(kāi)發(fā)固態(tài)電池。
一般而言，全固態(tài)電池被認(rèn)為在容量和安全性方面比液態(tài)或者凝膠態(tài)的電池具有更好的優(yōu)勢(shì)。目前報(bào)道出來(lái)都是報(bào)喜不報(bào)憂(yōu)，不過(guò)這符合歷來(lái)的心照不宣，大伙懂的。
盡管豐田在今年10月東京車(chē)展上放言全固態(tài)電池技術(shù)將帶來(lái)革命性變化，廣告歸廣告，大家都理解，但是豐田內(nèi)部還是清醒認(rèn)識(shí)到面臨的挑戰(zhàn)。
豐田主席內(nèi)山田竹志認(rèn)為：“固態(tài)電池是目前最具前景的下一代電池技術(shù)，我們希望能夠抓緊時(shí)間完成這種技術(shù)的開(kāi)發(fā)。但是如果要量產(chǎn)，還面臨著一些問(wèn)題需要解決?！边@里提到的一些問(wèn)題，其中最大的問(wèn)題之一是電池壽命問(wèn)題，盡管豐田宣布掌握了全固態(tài)電池的生產(chǎn)技術(shù)，但是內(nèi)山田竹志本人也承認(rèn)，目前還沒(méi)有完全掌握如何讓全固態(tài)電池的壽命可以支撐整車(chē)20萬(wàn)公里的壽命（超過(guò)了國(guó)內(nèi)18萬(wàn)公里的要求）。
豐田沒(méi)有透露目前到底能達(dá)到什么樣的壽命水平，但是強(qiáng)調(diào)對(duì)于三年的壽命，絕不是豐田想要的（解決壽命的問(wèn)題，可能比預(yù)想的要困難）。
全固態(tài)電池除了能夠提供比鋰離子電池更高的容量、支持更長(zhǎng)的續(xù)駛里程之外，豐田認(rèn)為，這種高容量、高能量的新技術(shù)還能幫助降低制造成本。高能量意味著對(duì)Li、Co、Ni、Mn等金屬元素的用量減少，同時(shí)高能量電池可以減輕或降低車(chē)載儲(chǔ)能系統(tǒng)的重量或大小，這些都有利于降低汽車(chē)制造成本。
因此，也有人認(rèn)為固態(tài)電池的成功，可以幫助將當(dāng)前200多美元/kWh的電池價(jià)格降低到100美元/kWh以下（插播一句：Nissan執(zhí)行副主席認(rèn)為這個(gè)時(shí)間點(diǎn)會(huì)在2025年左右）。
不過(guò)有評(píng)論認(rèn)為，固態(tài)電池壽命問(wèn)題可能不是一朝一夕可以解決，同時(shí)也為豐田高層在東京車(chē)展急迫的宣布自己所謂革命性的電池技術(shù)感到難以理解，因?yàn)殛P(guān)鍵的壽命問(wèn)題還沒(méi)有解決，談不上革命性的突破。之前外界很多人認(rèn)為豐田一個(gè)人在戰(zhàn)斗，其實(shí)并不是一個(gè)人在戰(zhàn)斗，在12月份宣布進(jìn)一步加深跟松下在電池領(lǐng)域的合作協(xié)議中（兩家公司之前已經(jīng)有了PEVE的合資），除了鋰離子方形電池之外，這個(gè)協(xié)議里面還包括了跟松下在固態(tài)電池領(lǐng)域展開(kāi)合作。
再回過(guò)頭來(lái)快速看看豐田在固態(tài)電池領(lǐng)域的艱辛耕耘?？紤]到電動(dòng)車(chē)在將來(lái)是趨勢(shì)，豐田早在2010年左右就已經(jīng)在開(kāi)展開(kāi)發(fā)下一代電池技術(shù)，并且決定加快研究步伐，重點(diǎn)研究技術(shù)除了全固態(tài)電池之外，還包括了鋰空氣電池技術(shù)，參與機(jī)構(gòu)除了豐田之外，還包括戰(zhàn)友：京都大學(xué)、日本國(guó)立材料研究所。當(dāng)時(shí)的計(jì)劃是在2020年準(zhǔn)備好固態(tài)電池和鋰空氣電池，為量產(chǎn)PHEV做準(zhǔn)備。
2014年國(guó)際鋰電論壇（IMLB），豐田在報(bào)告“Invited Presentation:Innovative Batteries for Sustainable Mobility”中提到，當(dāng)時(shí)的“能量密度為400Wh/L，但是距離實(shí)際量產(chǎn)應(yīng)用還有很多的問(wèn)題需要克服”。從其中一頁(yè)報(bào)告可以看到，當(dāng)時(shí)認(rèn)為還需要6年時(shí)間達(dá)到prototype cell（原型電芯）。
從豐田2014年的數(shù)據(jù)來(lái)看，顯然400Wh/L并不能顯示出全固態(tài)電池的優(yōu)勢(shì)。因?yàn)閺漠?dāng)時(shí)AESC的材料（下圖）看到，液態(tài)鋰離子電池完全有能力達(dá)到400Wh/L這個(gè)水平（現(xiàn)在液態(tài)鋰離子電池也是可以超過(guò)這個(gè)水平的）。據(jù)說(shuō) 2017年上半年已經(jīng)到了500Wh/L左右。
更不用說(shuō)松下的18650，在2009年松下公布的一組18650數(shù)據(jù)中可以看到，當(dāng)時(shí)就已經(jīng)達(dá)到了620Wh/L，采用Si的材料之后，更能達(dá)到700-800Wh/L。
2017年7月的時(shí)候，華爾街日?qǐng)?bào)和《中日新聞》報(bào)道稱(chēng)：豐田將在2022年開(kāi)始銷(xiāo)售電動(dòng)車(chē)，計(jì)劃使用的正是全固態(tài)電池。如果這個(gè)報(bào)道是真的，考慮到項(xiàng)目周期，那留給豐田解決電池壽命等妨礙量產(chǎn)問(wèn)題的時(shí)間就只有3-4年了，顯然，豐田還需要再使勁加速。