4月8日，日產汽車在線上召開了全固態(tài)電池技術說明會。會上，日產官方明確了該公司全固態(tài)電池的未來規(guī)劃及具體時間節(jié)點。據介紹，該公司的全固態(tài)電池將于年內展開實驗室級別的可行性研究，并將于2024年在日本橫濱建立首家全固態(tài)電池試點工廠，而首款搭載固態(tài)電池的量產車有望于2028年正式推向市場。

　　重量輕、充電快、更安全

　　與使用有機溶劑電解液的液態(tài)電池相比，固態(tài)電池的優(yōu)勢顯而易見，首當其沖的就是可以大幅提升能量密度。以目前的技術水平，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。而對于固態(tài)電池來說，能量密度突破400Wh/kg大關也只是入門水準，據此次活動上日產高管披露，未來正式量產并投入商業(yè)化應用的固態(tài)電池能量密度有望達到1000Wh/kg。這不僅意味著車輛續(xù)航里程的提升，對于同等容量的液態(tài)和固態(tài)電池組，后者的重量體積將比前者小得多。

　　對于中大型純電動車來說，作為動力系統(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)成本也會明顯降低。

　　此外，由于固態(tài)電解質的物理和化學特性都比液體穩(wěn)定的多，因此其運送電荷能力更高，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、高負荷工況過熱等長久困擾純電車的頑疾。不僅如此，隨著高壓快充補能設施的普及，固態(tài)電池穩(wěn)定的性質也能更大限度的發(fā)揮相關設施的性能。按照目前的技術水平，快充設施的平均充電功率在150kW上下，但日產對其固態(tài)電池充電設施充電功率的目標值高達350kW。據悉，日產已經完成了1000Wh/L級電極的充放電性能實測，在25℃下能在15分鐘時間內從15%充電到80%。根據“日產汽車2030愿景”中的規(guī)劃，未來搭載全固態(tài)電池的車型充電時間有望縮短至目前該品牌電動車的三分之一。

　　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充電過程中產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氣體，進而引發(fā)爆炸。因此，日產方面也坦言在正式投產前，將針對固態(tài)電池進行穿刺試驗等一系列安全驗證。

　　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)勢相當明顯。但日產的技術負責人在此次的技術解析會上坦言，目前全固態(tài)電池距大規(guī)模量產裝車，還有不少技術難題。首先是在技術層面，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，就會導致電荷局部堆積，嚴重時可能引發(fā)短路。不過，得益于日產在聆風（LEAF）電動車多年積累的軟包鋰離子電池制造經驗，其高精度、高速電極層疊技術對固態(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，日產目前重要的研究方向就是開發(fā)錳等售價較為低廉的代替材料。為此，該公司還與NASA、加州大學圣迭戈分校等科研機構展開合作，運用MI（材料信息學）、人工智能等前沿技術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。據日產官方在解析會上透露，該公司目標是在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。

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

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