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去年9月，豐田在世界面前暢想了自己的未來(lái)。

在一段11秒的YouTube視頻中，它展示了一輛現(xiàn)代化的四門(mén)汽車(chē)在一條測(cè)試軌道上巡航。最引人注目的莫過(guò)于印在右側(cè)車(chē)身的那句標(biāo)語(yǔ)：由全固態(tài)電池提供動(dòng)力。

近年來(lái)，豐田、福特和大眾等汽車(chē)巨頭一直在尋找克服鋰電池缺陷的方法，爭(zhēng)相研發(fā)生產(chǎn)有變革意義的新一代電池。

據(jù)電池專(zhuān)家稱(chēng)，許多公司的重心工作正圍繞著固態(tài)電池展開(kāi)，這種電池不含液態(tài)電解質(zhì)，與目前使用的鋰離子電池相比，充電速度更快，續(xù)航更長(zhǎng)，而且不容易起火。

汽車(chē)制造商已經(jīng)在固態(tài)電池領(lǐng)域投入了數(shù)億美元，目的是在2030年之前完善該技術(shù)。

正值電池競(jìng)賽的關(guān)鍵時(shí)刻，汽油價(jià)格暴漲，氣候變化使降低溫室氣體排放迫在眉睫，電動(dòng)汽車(chē)的需求大幅上漲。

這導(dǎo)致了目前電動(dòng)汽車(chē)電池中使用的許多礦物供應(yīng)短缺，同時(shí)也引發(fā)了各類(lèi)人權(quán)問(wèn)題，因?yàn)橥ǔＧ闆r下，這些礦物的開(kāi)采條件極為艱苦，開(kāi)采人員幾乎沒(méi)有任何保護(hù)措施。

但專(zhuān)家和汽車(chē)制造商表示，將新電池推向市場(chǎng)是一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)性的任務(wù)。

“這是一項(xiàng)未來(lái)的技術(shù)。”美國(guó)馬里蘭州能源創(chuàng)新研究所主任埃里克·D·瓦克斯曼（Eric D. Wachsman）說(shuō)，“問(wèn)題是這個(gè)未來(lái)多久會(huì)到來(lái)？”

在過(guò)去三十年中，鋰離子電池一直占據(jù)統(tǒng)治地位。從手機(jī)、平板電腦等電子產(chǎn)品到心臟起搏器、手術(shù)室設(shè)備等其他基本產(chǎn)品，它們幾乎無(wú)處不在。

但專(zhuān)家們說(shuō)，它們?cè)?a href='http://www.m.69gh.com/shushuo/ddc/' target='_blank'>電動(dòng)車(chē)中的應(yīng)用存在缺陷，可能達(dá)到了儲(chǔ)能上限。

由于液體電解質(zhì)的易燃性，鋰離子電池存在較高的起火風(fēng)險(xiǎn)，也正是出于這個(gè)原因，去年夏天通用召回了雪佛蘭Bolt電動(dòng)車(chē)。

鋰離子電池還嚴(yán)重依賴鎳和鈷，而這兩種金屬材料正面臨供應(yīng)短缺和價(jià)格上漲。鈷主要在剛果開(kāi)采，那里的采礦場(chǎng)非法雇傭童工，他們經(jīng)常吸入有毒的化學(xué)物質(zhì)，容易感染致命的肺部疾病，這在該國(guó)引發(fā)了一場(chǎng)人權(quán)危機(jī)。

阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的化學(xué)家和材料科學(xué)專(zhuān)家程磊（音譯）說(shuō)，毫無(wú)疑問(wèn)，固態(tài)電池將在未來(lái)取代鋰離子電池。這種新電池將用固體石墨層取代易燃的液體電解質(zhì)，可能更安全，減少了對(duì)鎳和鈷的依賴，成本更低，容量更高，對(duì)汽車(chē)制造商具有吸引力。

“電池的成本決定了電動(dòng)車(chē)的成本。” 程磊說(shuō)。

汽車(chē)制造商清楚地認(rèn)識(shí)到目前電池技術(shù)存在的缺點(diǎn)，它們或與固態(tài)電池公司合作，或?qū)υ摷夹g(shù)進(jìn)行內(nèi)部研究和開(kāi)發(fā)。

大眾汽車(chē)向QuantumScape投資了3億美元。這是一家固態(tài)電池公司，它也得到了微軟聯(lián)合創(chuàng)始人比爾·蓋茨（Bill Gates）的支持，該公司的目標(biāo)是在2025年左右將電池投入生產(chǎn)。

福特和寶馬為科羅拉多州一家名為Solid Power的固態(tài)電池初創(chuàng)公司引領(lǐng)了一輪1.3億美元的投資，希望在2027年左右推出該技術(shù)。

對(duì)于Solid Power的首席執(zhí)行官道格·坎貝爾（Doug Campbell）來(lái)說(shuō)，對(duì)固態(tài)技術(shù)的關(guān)注是一件好事。

去年12月，Solid Power上市，籌集了超過(guò)5.4億美元�？藏悹栒f(shuō)，現(xiàn)在，它正在瘋狂招人，目標(biāo)是到2027年將可商業(yè)化的固態(tài)電池放入汽車(chē)。

坎貝爾補(bǔ)充說(shuō)，他并不驚訝于汽車(chē)制造商對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的追捧。由于電池占電動(dòng)汽車(chē)成本的40%，并且是一個(gè)關(guān)鍵的安全部件，因此找到更便宜、續(xù)航更久、更不易燃的電池是汽車(chē)制造商未來(lái)最關(guān)鍵的創(chuàng)新之一。

他說(shuō)：“固態(tài)電池是行業(yè)必殺技。”

盡管如此，市場(chǎng)對(duì)這項(xiàng)技術(shù)仍有一些隱憂。

今年1月，豐田宣布將在2025年前將固態(tài)電池用于混合動(dòng)力汽車(chē)。該公司的首席科學(xué)家吉爾·普拉特（Gill Pratt）說(shuō)，目前這種電池太昂貴，無(wú)法為純電動(dòng)車(chē)提供動(dòng)力。他還指出，對(duì)固態(tài)電池反復(fù)充電會(huì)影響其整體壽命。

他向媒體透露：“我們想先把它們放在混合動(dòng)力汽車(chē)中，同時(shí)也能充分磨煉這項(xiàng)技術(shù)，以便隨著成本的不斷下降，可以在未來(lái)將它們的應(yīng)用范圍擴(kuò)大到純電動(dòng)汽車(chē)中。”

馬里蘭州能源創(chuàng)新研究所的瓦克斯曼指出，生產(chǎn)固態(tài)電池是很困難的。他說(shuō)，這一類(lèi)電池很可能會(huì)首先應(yīng)用至對(duì)于數(shù)量需求較小的部門(mén)，比如美國(guó)國(guó)防和航空航天部門(mén)。

但是，固態(tài)電池的制造工藝與鋰離子電池完全不同，如果在全球范圍內(nèi)將電池生產(chǎn)轉(zhuǎn)向固態(tài)電池，將很難達(dá)到鋰離子電池的規(guī)模，這可能會(huì)在短期內(nèi)推高成本。

“電池制造商都希望在未來(lái)兩年內(nèi)實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池的商業(yè)化。”他說(shuō)，“問(wèn)題將是他們是否能夠?qū)崿F(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。”