充电速度提升6倍，续航里程提升2倍，丰田固态电池真的要来了？

当今市场最热门的产品之一就是电池，这是因为它对于现代化设备至关重要，其中最突出的就是电动汽车。作为一种相对环保的交通工具，对于下一代电动汽车电池的竞争也将更加激烈。经过了多年的技术沉淀，丰田在这方面似乎有所领先，它们最新研发的固态电池即将上市。这期就让我们来看看丰田的固态电池。

汽车电池

凭借着几十年的造车经验，丰田已经生产了数百万辆汽车，即便如此，丰田还是要为自己开辟一条新的线路，以摆脱给环境带来巨大污染的燃油汽车。这家亚洲汽车巨头，正在加大对纯电动汽车的研发。虽然丰田否认了外界对于研发氢燃料汽车错误路线的指责，但公司高层还是将电动汽车认定为丰田未来发展的主力方向，这一步棋并不好走，因为它的对手不仅仅是特斯拉，还有大众、通用等等一些车界大佬。所以，丰田必须拿出杀手锏，才能在错综复杂的电池市场取得行业领先的地位。

丰田固态电池示意图

虽然在电动汽车领域，丰田要远远落后于特斯拉，但凭借着制造混合动力汽车的经验进军纯电汽车市场，也并不是一件困难的事情。依靠着雄厚的财力，丰田已经在电动汽车领域投入了350亿美元，其中的绝大多数都用于电池的研发。不仅如此，它们还拥有强大的制造能力，这可以让电池生产变得更加简单。这样看来，如果丰田能在固态电池领域处于世界领先的地位，那就不足为奇了。

那么，为什么丰田要在固态电池上投入这么多精力呢？以丰田的BZ4-X为例，根据wltp的数据，BZ4-X单次充电的行驶里程为510公里，它使用的是一种锂离子电池，可是在这块电池上存在着很多缺点，比如，电池重量太大直接降低了能量密度。大重量电池设计是为了防止在充电过程中产生过高的热量，充电时间是锂离子电池的另一个缺点，在使用直流快速充电器的情况下30分钟才能给BZ4-X充电至80%。而且，伴随着环境温度的下降，情况也会变得更糟。当温度低于-20摄氏度时，直流快速充电器几乎无法为BZ4-X的全驱版本充电。除此之外，锂离子电池也存在着潜在的安全问题。例如，电池可能会因为撞击失控而发生火灾，虽然这类事件很少发生，但总归是一个安全隐患。

丰田BZ4-X

那么，丰田的固态电池是如何工作的呢?我们先来简单地了解下锂电池的工作原理，因为它们两者之间有许多相似之处。锂电池主要由阳极、阴极、隔膜端子以及电解液组成。阳极和阴极负责储存锂离子，电解液将带正电的锂离子从阳极带到阴极，反之亦然。在这个过程中，锂离子的运动产生了自由电子在正极上，就产生了电荷。隔膜则可以在放电期间，阻止电池内部的电子流动，让电池只为阳极供电，锂离子将回到阴极，当插入用电器后，就会发生电流的流动。相反的情况下，也是同样的道理。锂离子由阴极释放，并被阳极接收，本质上讲，丰田固态电池也是相同的道理，只是将易燃的液态电解质替换成了固态，不要小看这一点变化，这也是固态电池更加安全的主要原因。

固态电池的另一个优势，就是能有效地对抗枝晶。电动汽车电池最可怕的噩梦之一就是枝晶，枝晶是指在使用过程中锂的急剧不均匀堆积，在极端情况下，它们可能会刺穿隔膜，但是由于厚度较厚，固体隔膜能更有效的抵抗枝晶的穿刺，避免电池短路和老化现象的出现。

锂电池工作原理示意图

除此之外，丰田固态电池还可以提高电池的充电速度。相比于目前的充电技术，它的速度将提高6倍以上。而且，即便在较高的充电和工作温度下，也不会出现电池损坏的风险。根据丰田的研究数据显示，它们固态电池的能量密度要比现在主流的锂电池高出好几倍，这能从根本上提高汽车的行驶里程。例如，在采用了全新的固态电池后，丰田BZ4-X的续航里程提升到了965公里以上。它也可能成为丰田的第一款单次充电行驶里程到达1600公里的电动汽车。随着电解质制造材料的简化，丰田还可以更快地制造出属于他们自己的固态电池。

必须得承认，丰田在固态电池领域似乎真的处在了行业领先的位置。它们曾发布了一个固态电池概念车的视频，主角就是丰田LQ。丰田LQ不仅有固态电池，还集成了人工智能和自动驾驶技术。但是坏消息是，固态电池技术并不会首先运用到EV车型上，而会被用在混合动力汽车。因为混合动力汽车所需要的电池组模块更小，可以有效地控制成本。

丰田LQ

丰田首席工程师吉尔·普拉特（Gill Pratt）表示，固态电池的造价并不便宜，如果直接投入到纯电汽车上，会导致汽车价格的大幅提升，混合动力汽车也可以成为固态电池的试验场，因为它可以用最少的电池循环次数，让丰田获得更多关于固态电池在实际应用状态下的数据。

那么，你觉得丰田会率先在哪款混合动力汽车上用到固态电池技术呢？它会是丰田普锐斯吗？