如何评价「固态电池重大突破，15分钟充满80%电量」？
前不久，丰田章男炮轰电动车不环保。原因是什么，大家都很明白，当然不是环保问题。只是丰田不看好液态锂电池车而已。为什么不看好液态锂电池呢？因为丰田在这个领域没有优势。 与此同时，丰田不久前又放出消息，要在2025年初步实现固态电池的小规模量产。为什么丰田又这么看好固态电池？因为丰田目前掌握的固态电池的专利最多。 固态电池最近的消息不少，炒作嫌疑很大，更像是庄家在运作打算割一波韭菜。实际深入了解，就会明白，固态电池距离实用，差的是在太远太远了。 退一步讲，即使固态电池现在解决各种技术难点，成功实现量产，造出了足够实用的车型，短期内也不会有竞争力。 原因很简单：成本。 先说个现实的例子。十年前，电动自行车开始普及，普遍搭载的铅酸电池，续航在30公里左右，当时的价格在2000~3000元。当年，对铅酸电池降维打击的锂电池的技术已经非常成熟了。技术优势和固态电池对比液态锂电池简直一模一样。然而，锂电池电动自行车毫无竞争力。原因很简单，既然铅酸电池已经能够满足人们通勤的需求了，那么锂电池电动自行车动辄七八千的售价，怎么可能有竞争力？ 所以，不能只看技术水平，而不考虑成本。活生生的例子还有：当年Rambus内存对DDR内存同样优势巨大，然而市场最终选择了DDR。 成本，永远在商业竞争中扮演着极其重要的角色。成本的降低，有时候比技术的革新更漫长，需要更多的时间。 随着产业规模的不断扩大，各种技术、生产工艺的不断优化，规模效应日益凸显，液态锂电池车的成本越来越低了。整车成本即将和燃油车的成本持平。主流续航水平已经达到400~600公里，使用寿命在8年30万公里以上，已经具备足够的实用性。 固态电池号称具有30年以上的使用寿命，具有更长的续航表现。 然而，一个最现实的问题摆在面前：同样是续航500公里的车，液态锂电池车要20万，固态电池车要50万。 消费者会选谁？ 不知道丰田章男先生在看好固态电池的时候，有没有想过这个问题。 
不说国际的，先说个国内的新闻，今年的春季，蔚来研发出来的固态电池装车。该固态电池是能量密度达360Wh/kg的150kWh固态电池，搭载该电池包的蔚来ET7轿车续航将超过1000km。该产品将于2022年第四季度上市。 如果真的有150KWh容量的电池，按中大型轿车的续航，每度电只要跑到7公里，NEDC就有1050公里续航了，如果风阻优秀点，三电配合好些，那么到每度电跑8公里的区间，那就是吓人的1200公里了。 然而，就是这辆车能够跑1000公里，电池的单体能量密度能够达到360Wh/kg，远超市面商用的顶端三元锂电池（200wh/kg）,也依旧不是固态锂电池。 顶多算锂电池到全固态锂电池中间的一个过渡品，算是一个半固态锂电池,因为正负极之间还是有电解液，只是缩减了液态电解质在电池中的占比。 我们现在用的锂电池是这样的，正极和负极之间，充满了电解液（液体）。而全固态锂电池，顾名思义，就是中间没有电解液了，电解质是纯固体的。 那如果是真正的全固态电池，是怎么样的呢？ 要知道，锂离子移动速度的快慢意味着充放电的快慢，现在的快充型锂电池号称20-30分钟快充30%的电量到80%电量。如果是解决了锂离子移动速度的全固态电池，那就是十分钟内能充满，十分钟内又能放完，十分钟内又能充满的节奏，速度那就是直接从乌龟到兔子的对比。 而且现在的锂电池里面的电解液是可燃的，一旦泄露、挥发就容易造成电池起火。基本所有的电池快速自燃甚至爆炸，都是电解液在做“幕后英雄”。而固态电解质是不易燃的，即便外壳破了，也不会泄露、挥发，这个安全性就大幅提高了。 另一个优点就是能量密度可以大幅提升了，因为高电压的正负极材料怕和电解液溶解发生反应而不敢用。目前针对钴酸锂的电解质溶液可以充电到4.45V，三元材料可以充电到4.35V。如果继续充到更高的电压， 液态电解液就会承受不住而被氧化，正极表面也会发生不可逆的相变。如果是固态电解质，那么就能用提高电池能量密度的高电压正负极材料，比如可以提高到5V，使得整体能量密度显著提升。 除开电压提升，负极可以采用金属锂，正极采用硫化物或空气，对应锂硫电池和锂空电池，理论能量密度达到当前锂电池理论值(387wh/kg)的7-10倍。 另外因为固态电池内部不含液体，可实现电芯内部的多层设计，减少了电阻组装壳体等用料，有效减少电池其它配件的配重。 所以，为什么固态电池号称是锂电池的终极形态，就是因为真正的固态电池对比现在的锂电池来说，优势太大了。 而按照动力电池的国家发展目标，2020年，单体电芯能量密度达到350Wh/Kg,2025年单体电芯能量密度达到400Wh/Kg,2030年达到500Wh/Kg。 而按照现有的液态电解质的锂电池发展，理论值限制死了，是不可能到达国家动力电池规划发展的目标的。 实际，固态电池也是基本所有车企及动力电池厂商看好的主流发展方向。 如题目中所说的，位于圣何塞的QuantumScape电池初创公司，已收到汽车制造商和金融投资约十亿美元的投资，用于研究电动汽车的固态锂金属电池。 大众汽车几度增持QuantumScape的股份，投资总金额达3亿美元，目的是推进固态电池的联合开发，并为其大规模生产做好准备，目前QuantumScape 的市值已超过百亿美元。 国外其他车企品牌，如日产、现代、通用、福特、戴姆勒都给出了固态电池搭配车型的大概上市时间，从2025年到2030年之间，对固态电池的车型进行量产。 尤其是丰田，目前看来是投资固态电池力度最大，最有实力的车企。早在2020年6月，丰田搭载全固态锂电池的车辆，已经开始了在道路上的试车。在今年9月份，丰田给出了到2030年，将投资人民币约880亿元的高额预算，用于开发新型动力电池和电池供应链，以保证未来10年的汽车动力电池技术的领先。 国内的品牌，北汽、上汽、广汽先后参与了清陶能源（电池研发）多轮融资；但是和国外的投资量和规模相比，国内的固态电池研发整体还处于初级阶段。 不过，固态电池的研发到商用，估计也不是一蹴而就的，技术上依旧存在难题，比如固态电解质的离子电导率还远低于液态电解质，而固态电解质的高界面阻抗也会影响到锂离子在界面之间的传输。 但接下来的五年到十年，随着技术改善，成本下滑，我们都会见证固态电池转为商用的车型会越来越多。 但到时候，可能还是会有一批昂贵的车型先脱颖而出，比如充电一次十分钟，还能高速上跑个一千几百公里的豪门品牌。 那个时候，真的就不会有啥里程焦虑，充电时长的担心了，就是担心荷包里面的钱到底够不够买1500公里的长续航版本了。 