电池技术面临突破

宗助 南之瑉

日本丰田公司表示，已经在固态电池技术上取得重大突破，能够将电池的体积减半，克服电池耐久性问题，预计将在2027年或2028年投入大规模生产。固态电池是一种新型锂电池，相较于当前市面上的电池，虽然成本更高，但重量更轻，而且可以解决电动汽车电池的诸多问题，比如充电时间长、容量小和着火风险。

市场上现有的锂电池使用的是液态电解质，而丰田希望以固态电解质取而代之。如果成功，丰田预计其由固态电池驱动的电动汽车，续驶里程将达到1200公里，是目前电动汽车续驶里程的两倍多，充电时间将在10分钟内或更短。

丰田公司的目标是利用固态电池技术将续驶里程增加一倍以上并减少充电时间。

不过，大批量生产固态电池成本高昂且困难重重。丰田表示，要实现量产，最关键、最困难的技术之一是组装过程，需要在不损坏材料的前提下快速、高精度地堆叠阴阳极电池层。丰田总裁佐藤浩二也承认，丰田距离大规模生产固态电池尚有一段距离。他说：“我认为，目前最重要的事情是将固态电池推向世界，然后再考虑扩大产量。”

2023年11月21日，瑞典新能源公司北方伏特宣布，其钠离子电池技术取得了突破性进展。该公司得到了德国大众和宝马等公司的投资，与合作伙伴阿尔特里斯公司共同开发出了这项技术。该电池的峰值能量密度已经超过每公斤160瓦时（锂离子电池的平均能量密度为每公斤200到300瓦时）。这种电池不含锂、镍、钴和石墨，相比传统的镍锰钴三元锂电池和磷酸铁锂电池，更加安全、便宜和可持续。

钠离子电池技术基于由硬碳制成的阳极和普鲁士白（一种铁基复合物）制成的阴极。北方伏特計划成为全球首家将普鲁士白电池工业化并将其推向商业市场的公司，其首席执行官兼联合创始人彼得·卡尔松表示，“世界对钠离子电池寄予厚望。我们开发出的新技术使得钠离子电池的广泛应用成为可能，这对加速能源转型……以及实现全球可持续发展至关重要。”

北方伏特位于瑞典的实验室

迄今为止，电动汽车或电力存储系统的电池大多基于锂离子技术。然而，锂存在显著的缺点：全球储量有限、开采成本高且污染环境。此外，锂电池的电极还需要使用钴和镍，其开采不仅污染环境，而且有剧毒。

钠离子电池自20世纪80年代以来就广为人知。钠在全世界范围内作为海水和岩盐的成分广泛存在，比锂便宜得多。钠离子电池的价格比锂离子电池低40%左右。钠离子电池对温度的敏感度也明显更低。有电池专家指出，对于钠离子电池来说，即使在零下20摄氏度的低温下，仍然可以使用90%的存储容量，而无需先预热电池。此前，钠离子电池的主要弱点是能量密度相对较低，但如今这一点已得到显著改善。

北方伏特首席执行官彼得·卡尔松被认为是欧洲电池技术发展的希望。

北方伏特强调，低制造成本和高温安全性使得钠离子电池技术对印度、中东和非洲等新兴市场特别具有吸引力，其下一代钠离子电池也将为电动汽车的发展提供可能性。有电池专家表示，钠离子电池有潜力在未来几年内彻底改变电动汽车行业。

编辑：周丹丹