4月8日，日產(chǎn)汽車在線上召開了全固態(tài)電池技術(shù)說明會(huì)。會(huì)上，日產(chǎn)官方明確了該公司全固態(tài)電池的未來規(guī)劃及具體時(shí)間節(jié)點(diǎn)。據(jù)介紹，該公司的全固態(tài)電池將于年內(nèi)展開實(shí)驗(yàn)室級(jí)別的可行性研究，并將于2024年在日本橫濱建立首家全固態(tài)電池試點(diǎn)工廠，而首款搭載固態(tài)電池的量產(chǎn)車有望于2028年正式推向市場(chǎng)。

　　重量輕、充電快、更安全

　　與使用有機(jī)溶劑電解液的液態(tài)電池相比，固態(tài)電池的優(yōu)勢(shì)顯而易見，首當(dāng)其沖的就是可以大幅提升能量密度。以目前的技術(shù)水平，特斯拉的4860電池和將能量密度提升至300Wh/kg已屬于業(yè)界天花板的存在。而對(duì)于固態(tài)電池來說，能量密度突破400Wh/kg大關(guān)也只是入門水準(zhǔn)，據(jù)此次活動(dòng)上日產(chǎn)高管披露，未來正式量產(chǎn)并投入商業(yè)化應(yīng)用的固態(tài)電池能量密度有望達(dá)到1000Wh/kg。這不僅意味著車輛續(xù)航里程的提升，對(duì)于同等容量的液態(tài)和固態(tài)電池組，后者的重量體積將比前者小得多。

　　對(duì)于中大型純電動(dòng)車來說，作為動(dòng)力系統(tǒng)中最重、也是最難布局的電池組一旦成功“減肥”，或意味著底盤布局、乘坐空間及整車在操控方面的全面改善。由于廠商再也不必為整車的輕量化一擲千金，因此新車研發(fā)成本也會(huì)明顯降低。

　　此外，由于固態(tài)電解質(zhì)的物理和化學(xué)特性都比液體穩(wěn)定的多，因此其運(yùn)送電荷能力更高，受溫度等外界環(huán)境影響更小。這也就意味著，搭載全固態(tài)電池的純電車型將在一定程度上解決冬季車輛續(xù)航里程下降、高負(fù)荷工況過熱等長(zhǎng)久困擾純電車的頑疾。不僅如此，隨著高壓快充補(bǔ)能設(shè)施的普及，固態(tài)電池穩(wěn)定的性質(zhì)也能更大限度的發(fā)揮相關(guān)設(shè)施的性能。按照目前的技術(shù)水平，快充設(shè)施的平均充電功率在150kW上下，但日產(chǎn)對(duì)其固態(tài)電池充電設(shè)施充電功率的目標(biāo)值高達(dá)350kW。據(jù)悉，日產(chǎn)已經(jīng)完成了1000Wh/L級(jí)電極的充放電性能實(shí)測(cè)，在25℃下能在15分鐘時(shí)間內(nèi)從15%充電到80%。根據(jù)“日產(chǎn)汽車2030愿景”中的規(guī)劃，未來搭載全固態(tài)電池的車型充電時(shí)間有望縮短至目前該品牌電動(dòng)車的三分之一。

　　最后，由于全固態(tài)電池受溫度影響較小，這也就避免了液態(tài)電池的鋰離子在反復(fù)充電過程中產(chǎn)生鋰枝晶并穿透電池隔膜引發(fā)自燃，因此其安全性明顯提升。即使如此，由于固態(tài)電池的能量密度更高，并且內(nèi)部的硫化物一旦混入異物或與空氣接觸，很容易形成硫化氫等劇毒易燃?xì)怏w，進(jìn)而引發(fā)爆炸。因此，日產(chǎn)方面也坦言在正式投產(chǎn)前，將針對(duì)固態(tài)電池進(jìn)行穿刺試驗(yàn)等一系列安全驗(yàn)證。

　　制造難、成本高，全固態(tài)電池的兩大難題

　　盡管與傳統(tǒng)的液態(tài)鋰離子電池比，全固態(tài)電池的優(yōu)勢(shì)相當(dāng)明顯。但日產(chǎn)的技術(shù)負(fù)責(zé)人在此次的技術(shù)解析會(huì)上坦言，目前全固態(tài)電池距大規(guī)模量產(chǎn)裝車，還有不少技術(shù)難題。首先是在技術(shù)層面，固態(tài)電池需要將多層電芯均勻疊放，一旦每層之間受力不均或沒有充分考慮電池充放電引發(fā)的體積變化，就會(huì)導(dǎo)致電荷局部堆積，嚴(yán)重時(shí)可能引發(fā)短路。不過，得益于日產(chǎn)在聆風(fēng)（LEAF）電動(dòng)車多年積累的軟包鋰離子電池制造經(jīng)驗(yàn)，其高精度、高速電極層疊技術(shù)對(duì)固態(tài)電池制造方面有一定的借鑒意義。

　　此外，受全球通脹、俄烏沖突持續(xù)等外界因素影響，目前用于制造電極的鈷等金屬材料價(jià)格飛漲，這使得固態(tài)電池本來就居高不下的制造成本雪上加霜。受此影響，日產(chǎn)目前重要的研究方向就是開發(fā)錳等售價(jià)較為低廉的代替材料。為此，該公司還與NASA、加州大學(xué)圣迭戈分校等科研機(jī)構(gòu)展開合作，運(yùn)用MI（材料信息學(xué)）、人工智能等前沿技術(shù)在浩如煙海的備選材料中找到最適合全固態(tài)電池的解決方案。據(jù)日產(chǎn)官方在解析會(huì)上透露，該公司目標(biāo)是在2028年將固態(tài)電池制造成本降至75美元（約合477元人民幣）/kWh，與目前的液態(tài)鋰離子電池成本相當(dāng)。

　　編輯總結(jié)：相比于大力布局電動(dòng)車的寶馬、豐田等車企，日產(chǎn)近些年在電動(dòng)化的布局上表現(xiàn)得不溫不火，除了一再推遲交付的純電SUV Ariya和現(xiàn)有車型的e-POWER車款，似乎鮮有動(dòng)作。正因如此，此次猶如“憋大招”的固態(tài)電池發(fā)布會(huì)才更令人倍感驚訝。相比于同樣致力于固態(tài)電池技術(shù)的豐田及重多中國(guó)車企，日產(chǎn)的規(guī)劃顯得相當(dāng)激進(jìn)。不僅直接跳過半固態(tài)電池技術(shù)，且將不會(huì)采用豐田“混動(dòng)車先行”的保守方案，而是一步到位，直接量產(chǎn)全固態(tài)電池的純電車型，一旦該規(guī)劃順利執(zhí)行落地，日產(chǎn)無疑將從傳統(tǒng)車企電動(dòng)化的跟隨者變成引領(lǐng)者。

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