全個(gè)7月，對(duì)于車用固態(tài)鋰離子能源電池的新聞，可謂層出不窮。

起首是本月7日，日本經(jīng)濟(jì)新聞與東京探討企業(yè)Patent Result合作，達(dá)成了一份全世界范疇內(nèi)全固體能源電池的考查匯報(bào)。該匯報(bào)鑒于公司間對(duì)相干專利的掌握，以為日本公司已處于周全優(yōu)先優(yōu)勢(shì)，且前十強(qiáng)名單中，日本公司占據(jù)了六家之多，并以豐田握有1331項(xiàng)居于首位（第二位松下企業(yè)，掌握了445項(xiàng)）。

這種匯報(bào)開(kāi)始由日經(jīng)中文網(wǎng)微博公眾號(hào)發(fā)表之初，國(guó)家內(nèi)部輿論多少有點(diǎn)懵逼：就在被強(qiáng)迫放棄氫能調(diào)轉(zhuǎn)方向純電之際，看似在車用新燃料范疇大敗虧輸?shù)娜毡竟�司，曾�?jīng)在不知不覺(jué)中悄悄布置，又遠(yuǎn)遠(yuǎn)跑去前面等著大伙了？

 蜂巢燃料展現(xiàn)的固態(tài)電池樣品——尚處于實(shí)驗(yàn)室階段

隨后則是19日，蜂巢燃料全固態(tài)電池實(shí)驗(yàn)室研發(fā)出國(guó)家內(nèi)部第一批20Ah級(jí)鋰硫化物全固態(tài)原型電芯。依據(jù)蜂巢官方放出的數(shù)據(jù)，該系列電芯能量密度達(dá)350-400Wh/千克，而且現(xiàn)已順利經(jīng)過(guò)針刺、200°C熱箱等實(shí)驗(yàn)。

公司方面十分樂(lè)天地以為，該產(chǎn)物一朝量產(chǎn)利用，則現(xiàn)存純電車子可在不進(jìn)一步增大電池包的前提下，實(shí)現(xiàn)1000千米以上的續(xù)駛路程。

蜂巢燃料的官宣，實(shí)質(zhì)上是受上月25日，寧德時(shí)期董事長(zhǎng)曾毓群于重慶車交會(huì)時(shí)期宣告達(dá)成了鋰硫化物固態(tài)電池的刺激。

至于第三件新聞，則是產(chǎn)生在上周五（22日）的一樁慘劇——許多70、80后年青時(shí)的偶像，被戲稱為“凍齡青年”的臺(tái)灣地域前偶像級(jí)歌手，現(xiàn)不業(yè)余賽車手“亞洲小旋風(fēng)”林志穎，在攜幼子開(kāi)車外出時(shí)，突發(fā)事故。

林志穎親自駕馭的特斯拉2021款 Model X，在撞擊路中央分散島后，起火燃燒全車焚毀。

值得注意的是，作為當(dāng)今功能最強(qiáng)盛的量產(chǎn)純電車子，特斯拉Model X裝備了能量密度頗高，但在平安性上一直受到詬病的三元鋰電池。

而上述新聞在相互映照以后，本來(lái)曾經(jīng)沒(méi)有疑地反應(yīng)出了純電車子的下一階段進(jìn)行趨向——為了追求更沒(méi)有問(wèn)題平安性以及更高的功能，能源電池的固態(tài)化，已儼然成為一個(gè)趨向。

固態(tài)的龐大價(jià)格

所謂“固態(tài)”，實(shí)質(zhì)指的是將鋰電芯的電解液，替換成固態(tài)物質(zhì)。

通常而言咱們以技藝路線劃分，其最重要的分為三類：鋰硫化物、高溫聚合物，以及鋰氧化物。

日系公司，比如豐田、松下等，外加國(guó)家內(nèi)部新近宣告研制成功的蜂巢燃料、寧德時(shí)期，走的均是硫化物路線。而法國(guó)的博洛雷團(tuán)體（Bollore Group）以及國(guó)家內(nèi)部的電池巨頭比亞迪，則最重要的著力于聚合物路線的探尋。至于氧化物路線，英國(guó)的ILIKA企業(yè)，曾經(jīng)在此范疇深耕好幾年。

在改用固態(tài)電解質(zhì)后，鋰離子能源電池在功能和平安性兩個(gè)最重要的方面，都將得到龐大的提高。要解釋這種難題，就須要從鋰電池的事業(yè)原理上來(lái)發(fā)展了解。

眾所周知，鋰離子電池是一個(gè)典范的“搖椅電池”。

充電時(shí)，正極上的鋰原子失去電子，被氧化成了鋰離子（脫嵌），接下來(lái)在電解液中活動(dòng)，跑到了負(fù)極，與流經(jīng)外部電源的電子互相聯(lián)合，又還原成了鋰原子，鑲嵌到了負(fù)極碳層的微孔中。

放電時(shí)，則是一種逆向的一種進(jìn)程——嵌在碳層負(fù)極中的鋰原子，失去了電子，被氧化成了鋰離子，回到電解液中，活動(dòng)到了正極，與流經(jīng)負(fù)載的電子聯(lián)合，再次還原成了鋰原子（鑲嵌）。

在這充放電的進(jìn)程中，鋰以離子態(tài)達(dá)成了從正極到負(fù)極資料之中的往返脫嵌，像極了一把搖椅周而復(fù)始，反復(fù)搖擺。

電解液是電芯內(nèi)不可或缺的物質(zhì)，而平常，這是一個(gè)液體。那末，將其替換成一個(gè)同樣能導(dǎo)電的固體呢？這會(huì)帶來(lái)兩個(gè)最重要的方向上，許多的優(yōu)點(diǎn)。起首，即是能量密度的大幅度提高。

在現(xiàn)存常規(guī)鋰電池上，正極資料的抉擇常常具備有限性，通產(chǎn)沒(méi)有辦法抉擇電壓更高的資料，而有限在4.45V范疇內(nèi)。由于過(guò)高的電壓，可能導(dǎo)致鈷酸鋰電解液產(chǎn)生氧化，并讓得正極外表發(fā)生不可逆的相變。

 采納電解液的圓柱形鋰電芯結(jié)構(gòu)

而假如是固態(tài)電解質(zhì)，那末就可以用提升電池能量密度的高電壓正負(fù)極資料，例如可行提升到5V甚而更高，因而電芯的極限能量密度也隨之獲得提高。

負(fù)極資料也是同樣的難題。隨著固態(tài)資料的替代，電池負(fù)極資料甚而可行抉擇采納金屬鋰。而對(duì)應(yīng)硫化物正極資料，電池的理論能量密度可較之現(xiàn)存最佳的三元鋰電池至少翻兩番。

自然，固態(tài)化對(duì)能量密度的提高，不但僅表現(xiàn)在化學(xué)性質(zhì)層次上。

源于電芯里面沒(méi)再含有高度活潑的含鋰液態(tài)電解質(zhì)，即使正負(fù)極隔膜被刺破后，還不會(huì)源于電解質(zhì)滲入兩極而快速產(chǎn)生短路。因而，電芯的殼體實(shí)質(zhì)可行抉擇更輕的資料。從而減少了電芯的品質(zhì)，赫然便是提高全個(gè)電池包的能量密度。

 以固態(tài)電解質(zhì)替換電解液后，電池形狀也可行從卷繞的圓柱形，改為扁平的矩形

在能量密度進(jìn)一步提升之外，平安性高沒(méi)有疑是固態(tài)電池的另一大優(yōu)點(diǎn)。其要緊性，甚而可能還超越前者。

正如上文提到的，正如蜂巢燃料對(duì)自產(chǎn)固態(tài)電池測(cè)試的結(jié)果——當(dāng)不測(cè)產(chǎn)生電芯破裂時(shí)，源于電解物質(zhì)為固態(tài)，是以困擾鋰離子能源電池長(zhǎng)期以來(lái)的“短路-發(fā)熱-爆燃”連鎖反映，更笨沒(méi)有從產(chǎn)生。在現(xiàn)存的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中，全部樣品均經(jīng)過(guò)了嚴(yán)苛的擠壓、加熱、針刺測(cè)試。況且在上述測(cè)試進(jìn)程中，均未看到短路而且因此發(fā)生的爆燃難題。

另外，固態(tài)電池過(guò)充后其實(shí)不會(huì)和液態(tài)電池那樣釋出鋰晶枝，也就無(wú)了刺破正負(fù)極絕緣薄膜，繼而引起短路的風(fēng)險(xiǎn)。

 比亞迪提議的固態(tài)電池包方案，比柱狀電芯愈加緊湊

最終，源于電池內(nèi)的固態(tài)電解質(zhì)不會(huì)揮發(fā)還不易燃燒，能夠有用幸免液態(tài)電池在拆解時(shí)的泄漏難題，不僅環(huán)境保護(hù)況且利于回收再應(yīng)用。

勢(shì)必的前景和未知的進(jìn)程

自然，上面講明了固態(tài)電池的種種好處，卻還不能忽視其當(dāng)前面對(duì)的難題。而這點(diǎn)細(xì)節(jié)，是眾多公司在振奮人心的通知中，鮮有提到的。

首當(dāng)其沖的，沒(méi)有疑是固態(tài)相較液態(tài)的各式“原罪”。

正由于電解質(zhì)換成了固態(tài)，其電導(dǎo)率天然低于液態(tài)電解質(zhì)，隨之而來(lái)的高界面阻抗也勢(shì)必會(huì)作用到鋰離子，在界面之中的尋常穿越。

而較之液態(tài)電解質(zhì)，固態(tài)資料一朝與正負(fù)極貼合不良，勢(shì)必導(dǎo)致電芯的界面相容性變差。這類貼合不良是勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生的——在電芯充放電進(jìn)程中，電芯里面會(huì)隨著活性物質(zhì)的性變表現(xiàn)4%左右的膨脹與收縮。在此情況下，界面分離是勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生的。

 幾種全固態(tài)電池的根本構(gòu)造適宜。膨脹難題，可行經(jīng)過(guò)改進(jìn)構(gòu)造來(lái)緩和

日前，相關(guān)固體電池開(kāi)發(fā)的三個(gè)最重要的方向：聚合物、氧化物，以及硫化物，均各有其優(yōu)缺點(diǎn)。更有個(gè)關(guān)連到其是否從實(shí)驗(yàn)室走勢(shì)工廠的要害——工藝難題。以蜂巢燃料推出的硫化物路線為例，雖然咱們也不曉得其固態(tài)電解質(zhì)的細(xì)節(jié)，但若與日本公司相似，則硫化物電解質(zhì)的料理和加工，赫然同樣須要依賴惰性氣體環(huán)境。

這就意指著，其沒(méi)有辦法應(yīng)用現(xiàn)存的液態(tài)電池制造線來(lái)發(fā)展轉(zhuǎn)產(chǎn)。而運(yùn)用新的工藝建設(shè)最新的產(chǎn)線，也意指著海量的投資，以及對(duì)現(xiàn)存體制的推倒重來(lái)。這對(duì)現(xiàn)階段的能源電池資產(chǎn)而言，也就代表著龐大的沉沒(méi)本錢。

解釋了固態(tài)電池的龐大優(yōu)勢(shì)，那末讓咱們回過(guò)頭來(lái)講一說(shuō)日經(jīng)的相干報(bào)導(dǎo)。

依據(jù)日經(jīng)與Patent Result合作達(dá)成的匯報(bào)，當(dāng)今在技藝層次上具備第一大優(yōu)勢(shì)的，沒(méi)有疑是日本的豐田企業(yè)，終歸其以1331項(xiàng)專利，碾壓位列第二的松下企業(yè)。而后者的445項(xiàng)專利，僅占到前者的39.3%。

 圖源見(jiàn)水印

實(shí)質(zhì)上，放眼全個(gè)榜單，位列前十的實(shí)質(zhì)便是日（6家）、韓（4家）公司罷了。這不容易不使人料到日經(jīng)對(duì)于純電車子專利競(jìng)爭(zhēng)力名次的另一份榜單。

在那份2021年的榜單中分列第一、第二位，區(qū)別是具有8363項(xiàng)專利的豐田，以及6564項(xiàng)專利的福特。而排在第三、四位子的本田（3849項(xiàng)）和通用（3283項(xiàng)）同樣和第一名拉開(kāi)了較大的距離。

可是榜單是一碼事，現(xiàn)實(shí)全球中的新燃料車子產(chǎn)量銷量數(shù)字則是另一碼事了。終歸，2021年交付93.6萬(wàn)輛純電車子的特斯拉，才名次第八，專利數(shù)字區(qū)區(qū)1741項(xiàng)。至于名次第二，全年交付58.4萬(wàn)臺(tái)新燃料車子（包括純電和混動(dòng)）的比亞迪，甚而沒(méi)能顯露在這總共20名的榜上。

 都這種份上了，日本媒體還靠玩文字游戲來(lái)“漲自家志氣”，本來(lái)十分的沒(méi)必需

關(guān)于這兩份匯報(bào)所羅列的專利數(shù)字，筆者沒(méi)有從查閱此中實(shí)用新款專利和外貌設(shè)置專利的比重，甚而連統(tǒng)算數(shù)字自身都沒(méi)有從核驗(yàn)。而往好處推測(cè)，在充斥著大批設(shè)置專利以外，日本公司實(shí)質(zhì)很可能是將一切在公司實(shí)驗(yàn)室里達(dá)成的技藝，統(tǒng)統(tǒng)申請(qǐng)了專利。

但這就意指著一種新的難題。專利的實(shí)際，是公布本身的方案，并經(jīng)過(guò)相干法律得到庇護(hù)。但這也就意指著，在世間全部的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手眼前，提早亮出了底牌。而又由于日企日前并沒(méi)有廣大與全世界各商業(yè)對(duì)手發(fā)展溝通和技藝交流，此舉可行容易視為提早布置專利壁壘。

而放眼全球，全世界新燃料車子的最重要的市場(chǎng)，沒(méi)有不是中、美、歐三家。除去美國(guó)和歐洲，華夏日前也進(jìn)行出了較具競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力的主機(jī)廠。日企的這番操作，與其說(shuō)是用專利困死對(duì)手，不如說(shuō)提早把本人圈進(jìn)了墻內(nèi)。

既然日方曾經(jīng)明牌，況且歷史經(jīng)歷叮囑大伙，這是一群沒(méi)有視市場(chǎng)情況和本身現(xiàn)狀，對(duì)常識(shí)產(chǎn)權(quán)咬死不松口的“鐵公雞”，那末順著它們?nèi)Τ鋈サ募妓嚶肪�繞而行，赫然是業(yè)內(nèi)其它玩家最明智的抉擇。

因而，昨昔日歷史似乎重現(xiàn)。

十五年前，日本舉國(guó)貿(mào)然布置氫能，并將制氫、儲(chǔ)氫以及氫能源電池堆的悉數(shù)專利統(tǒng)統(tǒng)雪藏；十二三年前，豐田同樣也在“雙擎”體系行星齒輪方面的死不松口，堅(jiān)決不想意和同行分享技藝的現(xiàn)象。

豐田車子大名鼎鼎的行星齒輪技藝

因而，美、歐以及華夏，不約而同地疏忽了氫能路線，步調(diào)絕對(duì)地抉擇了純電。至于那一些同樣著力于混動(dòng)的車企，比如華夏的比亞迪以及日本的本田，被強(qiáng)迫斥巨資走出一條本人的公路，最終功能卓越的DM-i以及iMMD，即是各方對(duì)“守財(cái)奴”的最有力回答。

“17寸大銀幕，觸覺(jué)反饋Yoke方向盤，換擋改在銀幕上，后座的小銀幕很可愛(ài)，X的后座愈加地舒適了，全體操作速度真的快�！�

2021年初，當(dāng)林志穎滿懷欣喜把弄全新款三電機(jī)版ModelX的時(shí)刻，基本未曾料想過(guò)本人以及幼子，一年多后會(huì)遭此一厄。

就在上周五（22日）的上午，在臺(tái)灣地域桃園市中正北路面上，林志穎駕著他那臺(tái)以前滿懷期待的“1020馬力、0~100km 2.1秒的提速”功能怪獸，遭遇險(xiǎn)境。

全無(wú)征兆地，行進(jìn)中的機(jī)動(dòng)車忽然歪向一側(cè)，一頭撞上了公路中央的分離島。

從后來(lái)溢出的監(jiān)控視頻中明白理解以后的驚險(xiǎn)一幕：

撞擊產(chǎn)生僅僅36秒，這臺(tái)以前堪稱奢華純電車子代表的Model X，便最初噴出濃煙，燃起熊熊大火。

而不幸中的萬(wàn)幸的是，就在機(jī)動(dòng)車爆燃前6秒鐘，撞傷昏迷并被困在汽車內(nèi)部的林志穎父子，曾經(jīng)被一群趕來(lái)施救的路人，奮力拖出了殘骸。號(hào)稱“凍齡”的亞洲小旋風(fēng)小子與其年幼的兒子，在這場(chǎng)慘劇中受傷輕微。

 全個(gè)前車身曾經(jīng)燒成了“渣”

“臨時(shí)不行確認(rèn)起火原因，若碰到緊急概況，主副駕馭有機(jī)械駕車門的裝置，可在斷電概況下強(qiáng)迫解鎖車門，后面一排乘客可經(jīng)過(guò)后備廂逃生�！�

特斯拉的客服，在回應(yīng)記者就此事故詢問(wèn)時(shí)如許顯示。同一時(shí)間其還重申稱：特斯拉（車子）駕馭位周邊并沒(méi)有易燃材質(zhì)。

然則這卻非實(shí)是，由于就在駕馭位的正下面，乃至于全個(gè)乘員艙的正下面，為此臺(tái)2.45噸巨獸那1020馬力澎湃能源提供燃料的100kWh電包，就在這邊。

 Model X“扎實(shí)”沒(méi)有比的底盤，100度電電池包占去了一多數(shù)的重量

撞擊分離島的龐大動(dòng)能，剎那劈開(kāi)了全個(gè)車前，擊破了電包脆弱的外殼。泄漏的電解液在極短的時(shí)間內(nèi)引起短路，解放大批熱能，終歸點(diǎn)燃了全個(gè)前車身。

筆者沒(méi)有辦法想象，這起車禍假如產(chǎn)生在人跡較為罕至的位置，汽車內(nèi)部這對(duì)父子將來(lái)會(huì)迎接怎樣樣可怕的命運(yùn)。

不論是鑒于平安仍是為了追求更沒(méi)有問(wèn)題機(jī)動(dòng)車功能，此刻是到了去認(rèn)真考量而且規(guī)劃固態(tài)電池商業(yè)化使用的時(shí)刻了。