1月2日，據日媒報道，日本大型電池企業麥克賽爾（Maxell）開發出了圓柱形全固態電池，其容量達到200毫安時，是傳統的陶瓷封裝型（方形）容量的25倍。據報道，這款新型電池具有耐熱性強，壽命長的特點，樣品最早于2024年1月出貨。

2023年12月17日，蔚藍CEO實測搭載150KWh的電池包的蔚來ET7，實測全程續航1044公里，其中智能駕駛里程為957公里，全程綜合百公里電耗為13.2度，在實測續航達1000公里時，剩余電量百分比為7%。這是半固態電池車型首次公開直播實測。

對比比亞迪海豹2023款純電版，蔚來ET7的全程續航里程明顯超越。前者搭載61.4kwh的磷酸鐵鋰刀片電池，可以實現550公里的續航，而后者搭載150KWh的半固態電池包，可以實現1044公里續航。

全固態電池技術的核心優勢和技術挑戰是什么？全固態電池方向演進為何會成為眾多電池企業創新方向選擇？為何全固體電池會獲得眾多汽車企業的青睞？本文為你詳細解析。

從鋰離子電池向全固態電池演進，固體電解質破解是難點

作為新能源汽車的核心部件，動力電池的續航和安全問題至關重要。中國科學院院士、清華大學教授歐陽明高最近表示，高比能、高安全性是動力電池的未來發展方向。他表示，電池技術的創新周期約為30年，這一代鋰離子電池在動力方面應用是在2000年左右，我們預計2030年會有一次全方位的革新。

在電動汽車領域，全固態電池是將鋰離子電池電解質替換成固體。作為新一代電池的主力，全固態電池因為可以將電動汽車的續航里程大幅度提升，而備受業界關注。與現有鋰離子電池相比，全固態電池的特點是充電時間短，但行駛距離長。

在鋰離子電池中，鋰離子經由液體電解質從負極移動到正極，由此產生電流。全固態電池原理與之相同。然而，當電解質全部為固體時，離子就很難通過粒子與粒子之間的邊界部位，這是一個顯而易見的挑戰。

據悉，固態電解質是固態電池中的關鍵部件，其技術路線可以分為聚合物、氧化物、有機-無機復合、硫化物等。進入21世紀，業界發現了出色的化合物，為全固態電池應用于電動汽車的研發開辟了道路。此外，業界還開發出可以減小邊界部位阻力的技術，使得離子可以快速穿過電解液。日本企業麥克賽爾（Maxell）開發出了圓柱形全固態電池，可以視作是一種突破。

對于全固態電池來說，提高密封性尤其關鍵，原來的方形產品采用陶瓷容器，但是這樣導致的電池體積難以大型化，陶瓷制成的方形產品無法滿足對于容量的需求，在這樣的背景下，這家日本公司推進了圓柱形電池的開發。另外，這家公司開發出與傳統產品密封度相當的不銹鋼容器，還調整了電極結構，以便實現高密度填充。通過在側面加入凹陷等創新，使圓柱形產品更能抵抗沖擊。

麥克賽爾（Maxell）開發的“PSB23280”型號產品，直徑約23毫米、高約27毫米，可根據企業客戶的要求調整尺寸及輸出功率。據麥克賽爾新業務部相關負責人稱，由于環境惡劣放棄使用電池的客戶開始關注使用全固態電池的可能性。

押注全固態電池量產車，歐日展開競爭，中國車企也有時間表

中國科學技術協會主席萬鋼表示：“我們要加大下一代動力電池研發的力度，重視新材料和以全固態電池為代表的新體系電池的基礎研究與技術研發。全球已經有無數人投入到全固態電池技術的創新運動中。我們發現，在全球頂級刊物上發表的與固態電池技術相關的論文正在呈現指數級的增長，可以說技術是在商業化的前夜。”

據悉，目前在全球范圍內，日本企業在全固態電池上面投入最多，擁有固態電池專利技術最多的豐田汽車，這家全球汽車巨頭計劃在2025年前實現全固態電池小規模量產， 在2027～2028年開始銷售全固態電池EV。目標是充電10分鐘以內，達到約1200公里的續航距離，這樣的續航距離相當于傳統型EV的兩倍。另外一家日本車企日產汽車，計劃在2028年度向市場投放全固態電池EV。

除了日本大型電池企業麥克賽爾（Maxell）外，2023年11月15日，美國全固態企業Solid Power表示，公司已生產出首批固態電池A樣品，并將交付給寶馬汽車。寶馬汽車希望2025年之前推出第一輛基于Solid Power電池技術的原型車。

據悉，Solid Power公司在美國科羅拉多大學博爾德分校及美國國防高級研究計劃局的資助下成立，2011年成立后公司先后獲得了美國空軍、美國國家科學基金會和美國導彈防御局的資金支持。寶馬汽車和Solid Power在2017年便開啟了全固態電池上的合作。2021年，寶馬、福特等公司對Solid Power投資1.35億美元，并且推動這家公司在當年12月的納斯達克上市。

中國汽車企業也對于全固態電池持開放歡迎的態度。近期國內汽車領軍企業之一的廣汽集團在2023年廣州車展上也宣布，2026年將實現全固態電池裝車搭載；上汽集團副總裁、總工程師祖似杰表示，其首款搭載固態電池的量產產品將于2025年下線。

寫在最后

剛剛過去的2023年，全球電動汽車市場競爭激烈。據美國媒體報道，美國電動車特斯拉在第四季度交付了近50萬輛電動汽車，根據《汽車新聞》與倫敦證券交易所集團分析師合作整理的數據，特斯拉2023年全球銷量約為180萬輛。而中國電動汽車大廠比亞迪剛剛發布的數據顯示，2023年，比亞迪銷量達到302萬輛，較2022年增長62%。比亞迪超越特斯拉，成為全球新能源汽車銷量之王。如果在純電動汽車領域，比亞迪2023年銷量達到157萬輛，特斯拉180萬輛還是略占上風。

日本汽車大廠，豐田汽車12月27日公布的1~11月全球銷量為1022萬輛，比德國大眾830萬輛多出約190萬輛。今年全球汽車銷量排行榜上豐田仍然是冠軍，但是在電動汽車市場，大眾1~9月的全球銷量增長了45%，達到53萬輛，豐田的純電動汽車的全球銷量雖然增至上年的5倍左右，但仍僅為9萬多輛。

豐田計劃到2026年將純電動汽車的全球銷量提高到150萬輛，到2030年增至350萬輛。通過全固態電池的推進，豐田汽車希望在新能源汽車市場卷土重來。能否憑借全固態電池產業布局，日系車在新能源賽道快速轉身，我們將拭目以待。