電池技術面臨突破

宗助 南之瑉

日本豐田公司表示，已經在固態電池技術上取得重大突破，能夠將電池的體積減半，克服電池耐久性問題，預計將在2027年或2028年投入大規模生產。固態電池是一種新型鋰電池，相較于當前市面上的電池，雖然成本更高，但重量更輕，而且可以解決電動汽車電池的諸多問題，比如充電時間長、容量小和著火風險。

市場上現有的鋰電池使用的是液態電解質，而豐田希望以固態電解質取而代之。如果成功，豐田預計其由固態電池驅動的電動汽車，續駛里程將達到1200公里，是目前電動汽車續駛里程的兩倍多，充電時間將在10分鐘內或更短。

豐田公司的目標是利用固態電池技術將續駛里程增加一倍以上并減少充電時間。

不過，大批量生產固態電池成本高昂且困難重重。豐田表示，要實現量產，最關鍵、最困難的技術之一是組裝過程，需要在不損壞材料的前提下快速、高精度地堆疊陰陽極電池層。豐田總裁佐藤浩二也承認，豐田距離大規模生產固態電池尚有一段距離。他說：“我認為，目前最重要的事情是將固態電池推向世界，然后再考慮擴大產量。”

2023年11月21日，瑞典新能源公司北方伏特宣布，其鈉離子電池技術取得了突破性進展。該公司得到了德國大眾和寶馬等公司的投資，與合作伙伴阿爾特里斯公司共同開發出了這項技術。該電池的峰值能量密度已經超過每公斤160瓦時（鋰離子電池的平均能量密度為每公斤200到300瓦時）。這種電池不含鋰、鎳、鈷和石墨，相比傳統的鎳錳鈷三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池，更加安全、便宜和可持續。

鈉離子電池技術基于由硬碳制成的陽極和普魯士白（一種鐵基復合物）制成的陰極。北方伏特計劃成為全球首家將普魯士白電池工業化并將其推向商業市場的公司，其首席執行官兼聯合創始人彼得·卡爾松表示，“世界對鈉離子電池寄予厚望。我們開發出的新技術使得鈉離子電池的廣泛應用成為可能，這對加速能源轉型……以及實現全球可持續發展至關重要。”

北方伏特位于瑞典的實驗室

迄今為止，電動汽車或電力存儲系統的電池大多基于鋰離子技術。然而，鋰存在顯著的缺點：全球儲量有限、開采成本高且污染環境。此外，鋰電池的電極還需要使用鈷和鎳，其開采不僅污染環境，而且有劇毒。

鈉離子電池自20世紀80年代以來就廣為人知。鈉在全世界范圍內作為海水和巖鹽的成分廣泛存在，比鋰便宜得多。鈉離子電池的價格比鋰離子電池低40%左右。鈉離子電池對溫度的敏感度也明顯更低。有電池專家指出，對于鈉離子電池來說，即使在零下20攝氏度的低溫下，仍然可以使用90%的存儲容量，而無需先預熱電池。此前，鈉離子電池的主要弱點是能量密度相對較低，但如今這一點已得到顯著改善。

北方伏特首席執行官彼得·卡爾松被認為是歐洲電池技術發展的希望。

北方伏特強調，低制造成本和高溫安全性使得鈉離子電池技術對印度、中東和非洲等新興市場特別具有吸引力，其下一代鈉離子電池也將為電動汽車的發展提供可能性。有電池專家表示，鈉離子電池有潛力在未來幾年內徹底改變電動汽車行業。

編輯：周丹丹