日前，丰田公司宣布在固态电池技术上取得了重大突破：通过简化制造固态电池所用材料的生产过程，能够将电池的重量、体积和成本减半。且改良之后，能够实现“充电10分钟，续航1200公里”。
丰田公司碳中和研发中心总裁海田敬二表示，“无论是液态电池还是固态电池，我们都致力于改变目前电池过大、过重、过贵的局面，在这方面的潜力上，我们将争取将这些因素减半。”
“全固态电池，目前还有些核心问题亟待解决。如果丰田说现在能量产全固态电池，我表示怀疑。但是到2027年，我也没法预测。以宁德时代的技术水平而言，也很有难度。”7月6日的2023年中国汽车论坛上，宁德时代新能源科技股份有限公司首席科学家吴凯对丰田的固态电池规划评价道：“丰田说成本减半，但对标的分母是多少，外界不知道。”
伯明翰大学商业经济学教授戴维・贝利表示，如果丰田公司说法属实，那么将是未来电动汽车的一个里程碑事件。固态电池在原型阶段会有一些突破，但是规模化生产难度非常大。如果丰田能实现突破，很可能是一个颠覆性的创新。
固态电池与当下最常用的液态电池本质上都是锂电池，但与液态电池相比，固态电池具备更强能量密度、更高安全性、更长循环寿命、更好低温性等多种性能优势。
图源：丰田官网
固态电池其实并不是一个新技术，早在2010年，丰田就曾推出过续航里程可以超过1000公里的固态电池。“续航长”是固态电池一直以来的产品特性，丰田提出的续航超过1200公里，对其来说并不是难题；
至于“10分钟充满”主要考验快充技术的进步，固态电池的特性虽然加快了充电速度，却无法起到决定性作用；
“体积重量减半”则与固态电池密度息息相关，与当下的三元锂电池相比，固态电池密度较大，体积自然缩减，该技术也并非巨大突破。
综合来看，掣肘丰田量产固态电池的最大难关仍是成本问题。因电解质材料成本较高、制造工艺相对复杂，固态电池成本难以下降是业界共识，这也是当下各大电池企业都绕不过去的问题。
丰田公司认为，他们相信可以简化生产过程，使得固态电池比锂离子电池更容易生产。丰田公司是业内公认在固态电池领域最有实力的玩家之一。据悉，丰田在全固态电池领域一直坚持硫化物路线，已经拥有超过 1000 件专利。
尽管技术实力强大，丰田在固态电池领域的研究并不顺利，在固态电池的量产时间上数次“跳票”。如今，丰田固态电池将量产时间确定到2027-2028年，可见固态电池研发、量产难度之大，同时也看出丰田对固态电池的执著，始终不曾放弃这条路线。
目前在全球范围内，日本企业在全固态电池上面投入得最多，包括拥有固态电池技术专利最多的丰田汽车。在今年4月16日举办的第二届世界动力电池大会云上宜宾高端论坛中，中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高表示，“全固态电池技术虽然现目前仍然面临着很多挑战，但仍然是我们值得去追求的目标。这个目标不是短期的，可以看作是面向2030年，值得创新的目标。”
据中国科学技术大学消息，近日，该校马骋教授研发出一种新型固态电解质，据报道其综合性能和目前最先进的硫化物、氯化物固态电解质相近，但成本不到后者的4%，很适合产业化应用。该成果以“A cost-effective, ionically conductive and compressible oxychloride solid-state electrolyte for stable all-solid-state lithium-based batteries”为题发表在国际著名学术期刊《Nature Communications》上。
目前被广泛研究的氧化物、硫化物、氯化物固态电解质，以现有技术都无法同时满足这些条件。比如，氧化物作为脆性陶瓷，普遍不具备可变形性;硫化物和大部分氯化物则成本高昂，至少在200美元每公斤的量级。中国科学技术大学消息指出，这些材料中唯一的例外是氯化锆锂，但是它的离子电导率却远低于1毫西门子每厘米。
图源：中国科技大学官网
据介绍，新型固态电解质氧氯化锆锂具有很强的成本优势。如果以水合氢氧化锂、氯化锂、氯化锆进行合成，它的原材料成本仅为11.6美元每公斤，远低于50美元每公斤的成本要求;如果以水合氧氯化锆、氯化锂、氯化锆进行合成，氧氯化锆锂的成本可以进一步降低到约7美元每公斤，远低于目前最具成本优势的固态电解质氯化锆锂(10.78美元每公斤)，并且不到硫化物和稀土基、铟基氯化物固态电解质的4%。
据中国科技大学介绍，除了极强的成本优势，氧氯化锆锂的综合性能和目前最先进的硫化物、氯化物固态电解质相当。它的室温离子电导率高达2.42毫西门子每厘米，超过了应用所需要的1毫西门子每厘米。与此同时，它良好的可变形性使材料在300兆帕压力下能达到94.2%致密，也超过应用所需要的水平(250-350兆帕下90%以上致密)。
此外，由氧氯化锆锂和高镍三元正极组成的全固态电池展示了极为优异的性能：在12分钟快速充电的条件下，该电池仍然成功地在室温环境下稳定循环2000圈以上。
氧氯化锆锂的发现，使固态电解质在性能、成本上“鱼与熊掌”兼得，如果该材料和技术得以快速产业化，对全固态锂电池装车将具有重大意义。
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