充電10分鐘，續航1200公里，豐田要來搞電車革命了？_風聞

本文原創於微信公眾號：差評作者：脖子哥

豐田這個車企，有時候真是讓人摸不着頭腦。

年初那會，當時還是豐田社長的豐田章男還在吐槽，説電動車不是汽車產業的唯一出路，大部分電車廠家其實都是被逼無奈才做的電動車，都在做沉默的大多數！

可在他卸任社長以後沒多久，豐田就非常高調地對外公佈了自己在電車核心技術上的最新進展。。。

老社長的臉就不是臉了嗎，啪啪打得脖子哥在杭州都聽見了。。

但該説不説，豐田這次宣稱的技術進步確實很大。

上週二，豐田的碳中和研發中心總裁 Keiji Kaita 在接受金融時報採訪的時候表示，豐田現在已經解決了一些和固態電池耐用性有關的技術和材料問題。而且， 10 分鐘就能給它充進去 1200 公里的續航。

而他們的目標，是把現在固態電池的尺寸、重量和成本都減半，預期在 2027 年推出搭載固態電池的量產車型。

這又是目標又是預期的，怎麼賈裏賈氣的。。

咱就假定他説的是真的，那這可能就是我們離固態電池最近的一次了。

眾所周知，固態電池在動力電池裏的地位，就像 NBA 球員都把喬丹當成目標差不多。大家都知道牛逼，但是因為各種無可奈何的原因，又顯得那麼遙不可及。

當年大眾汽車電芯中心負責人弗蘭克 · 布洛梅，甚至將它誇成了鋰離子電池的 “ 最終篇章 ” ，並表示在可控核聚變實現以前，固態電池就是最合適的民用能源解決方案。

有點誇張，但不多。

所以同樣都是電池，為啥固態電池就能比我們常見的電解液電池牛逼這麼多呢？

這就和這玩意的基礎結構有關了。

正負極、電解質（ 電解液和隔膜 ），**是組成液態鋰離子電池的 “ 三大件 ” 。**鋰離子在電解液裏，從正極穿過隔膜遊向負極，就是充電，反之就是放電。

固態電池顧名思義，就是**把液態的電解質換成固態。**一般會用到的材料有硫化物、聚合物和氧化物等，電池的負極也可以換成鋰金屬。總之就是，純固態，乾巴巴。

這樣設計最大的好處，就是能把電池的能量密度拉得賊高。

因為固體的密度遠高於液體，所以固態電池的能量密度最少也是液態鋰離子電池的兩倍以上。舉個例子，目前最牛逼的三元鋰電池：寧德時代麒麟電池的能量密度為 255 Wh/kg ，固態電池則能輕鬆做到 500 Wh/kg 。

同時，由於固態電池中的**金屬鋰可以直接當負極，不僅比傳統的石墨負極性能更好，**還不需要隔膜等結構，也就是能把電池做得更輕更薄。

更離譜的是**，固態電池的穩定性**也比液態鋰電池高好幾個數量級。

液態鋰電池用久了以後，內部就很容易出現鋰枝晶。它們好比是負極慢慢長出的一根針，隨着時間推移會不斷變長。長到把電解質的隔膜刺破，電池就出現短路。

一旦因為外力造成電池包損傷，在短路和高温的影響下就很容易出現温度失控，最終導致電池冒煙、起火甚至是爆炸。

而固態電池的電解質，都是些聚合物、氧化物、硫化物，耐高温、耐腐蝕，不容易揮發，基本沒有自燃的風險。即便真的外力穿透刺破了，也大概率不會出現快速自燃和爆炸的情況。

所以總的來説，固態電池就是一個六邊形戰士。

不僅能量密度高，還不容易着火，不僅輕，還能做得薄，純純吊打現在的任何液態鋰離子電池。

而豐田公佈的這個消息就相當於告訴人們，這個之前只存在於神話裏的狠角色，就要被我們搞出來了！

然而很搞笑的是，大家對這件事的反應大都是這樣的：

固態電池搞出來了？牛逼！

哦豐田啊，那沒事了。

因為用固態電池來給大家畫大餅，已經能稱得上是豐田的祖傳藝能了。而且這一畫，就是小十年。

2016 年，當時的豐田和東京工業大學、日本高能加速器研究組織還有幾個科學家一起發了篇論文，名為《 使用硫化物超離子導體的高功率全固態電池 》。

裏頭説到他們 “ 成功設計和試驗了新型高功率全固態電池，取得了可喜的成果。….但在商業化之前還需要進一步開發。 ” 也就是實驗室裏驗證了可行，但要落地還不好説。

然而就在第二年也就是 2017 年，豐田就表示他們已經處於 “ 製造採用固體電解質的電動汽車電池的‘生產工程’階段 ” 了。並且2022 年就能看見用上固態電池的豐田新車。

這是拿到智子了麼，這麼快就把量產的問題解決啦？

2019 年，豐田的高管在採訪中表示，他們將在東京奧運會上推出一台使用全固態電池的車型。

而當東京奧運會宣佈推遲舉辦以後，這台車也跟着推遲發佈了。豐田也在當時表示，自己正在和松下一起鑽研全固態電池車型，預計2025 年能量產落地。

不是，咋就直接跳了三年的票了？

而在 2021 年東京奧運會開幕的時候，豐田倒還真就拿出了一台搭載全固態電池且能跑的車。只不過這玩意不是量產版本，而是台路試原型車，作用是**“ 收集數據 ” 。**

講道理，都有原型車驗證了，商業化落地豈不是不遠了？可惜，豐田不咋講道理。去年，豐田表示商用化的落地還是 2025 年，只不過車型會從純電變成混動，電池小點，難度也低點。

要真能落地，混動就混動吧。

可是在今年六月份，豐田又變卦了。説固態電池的量產得推到2027 年，而這還是個可能的、最早的時間。最遲嘛。。。別問，問就是隻有最早。

也是因為他們一直跳票，所以在看見他們又在説自己有啥技術突破的時候，大家的第一反應都是**“ 沒完了是吧！ ”**但看着 10 分鐘充 1200 公里這種非常具體的數據，我又有一絲考慮，會不會這回豐田真就搞了個大動作呢？

然而一個之前在動力電池領域工作過的工程師朋友 B 告訴我，豐田這回在他眼裏， “ 還是在瞎扯呢。 ” 

在 B 看來，豐田這次公佈的消息裏最大的 bug ，就是這個 10 分鐘充 1200 公里的超級快充。

 “ 現在固態電池最大的技術難點，是電導率特別低，電導率一低鋰離子就沒法高效的傳導。最直接的結果，就是沒法做快充。 ” 

而根據豐田的説法，他們在 10 分鐘就能充 1200 公里的續航。按每百公里電耗 15 度來算，總共需要 180 度電。10 分鐘充 180 度，那麼充電的功率就是 1080 kW 。

啥概念，理想剛發佈的 4C 充電樁功率也只有 480 kW ，這還是用上了 800V 高壓快充平台的數據。而豐田卻在固態電池快充天生劣勢的基礎上，給它用上超超超級高壓快充。

 “ 簡直太違反物理常識了。 ”

説到這， B 激動地拍起了桌子。

此外，雖然豐田聲稱可以把固態電池的成本砍到原先的一半，但想要達成這個目標， “ 現在看幾乎沒有可能。 ” 

原因呢有兩個，一是材料貴。固態電解質裏含有的鋯、鍺都是稀有的金屬元素，價格本身就高。而因為需要用存量少、加工難的高活性材料——比如銅鋰複合帶——做電池的正負極，電池整體的價格就直接起飛了。

二是工藝貴，和固態電池生產有關的，包括質量控制、封裝工藝甚至是生產設備的成本都會比電解液電池要高上不少。

這倆因素一疊加，直接讓固態電池的成本來到了電解液電池的4 倍還多。

寧德時代的 BOSS 曾毓羣曾經就説過： “ 固態電池有很多科學及技術的基礎問題尚未解決，我們公司深耕 10 多年，仍然認為難以形成有技術可行性和市場競爭力的產品。 ” 

意思就是，固態電池這玩意，又難，又貴，不好搞。商業化什麼的，更是難上加難。

關於固態電池的商業化，一名新能源領域的專業人士在知乎平台上是這麼説的：

現階段，（ 固態電池的 ）三大方向，聚合物，氧化物，硫化物都有各自優缺點，最終還是要實驗室裏能夠拿出來一個綜合化考量，各方面都能達到要求的樣品，然後通過樣品小批量實驗室測試，中等批量產線試產來逐漸完善其工藝，使其成熟到方方面面可控，才能最後投放到市場。這中間的環節，預計都是 5-10 年起的。

 “ 市場佔有率全球第一的寧王現在都搞不定，你要人怎麼相信自己造不出電池的豐田能搞定呢？ ” B 如是説。

在我看來，豐田之所以每年都拿它出來説事，大概率也就是為了吊着大家的胃口，讓人們不至於對豐田的電動化完全沒有盼頭。

畢竟，宣佈這類消息別的用處不多，對提升股價還是蠻有用的。。

但轉念一想，成本的降低説到底就是個時間問題，比如近期我們中科大的馬聘教授就在 Nature 的子刊上發了一篇論文，説採用氯化物固態電解質的固態電池，就可以大幅降低成本。

而其在快充上的劣勢，其實通過換電模式就能很輕鬆的解決**：充得慢就慢唄，換得快就行了。**

所以這波啊，這波又是蔚來贏麻了。。？

圖片資料來源：

Toyota says solid-state battery breakthrough can halve cost and size

Toyota to launch EV powered by solid-state battery as early as 2027

First Toyota with Solid-State Batteries Will Be a Hybrid

Ultrafast-Charging Solid-State EV Batteries Around The Corner, Toyota Confirms

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