日產計劃2028年量產固態電池

據外媒報道，日產固態電池研發團隊正在克服固態電池帶來的挑戰，稱固態電池能量密度是鋰離子電池的兩倍，充電時間為鋰離子電池的三分之一，每千瓦時成本為75美元，后期還會降至65美元。如果一切按計劃進行，日產將在2028年實現固態電池的大規模生產。

日產負責先進電池研究的副總裁Kazuhiro Doi表示，“固態電池的能量密度是目前鋰離子電池的兩倍，如果發生重大事故，它可能會比現在的電池更具災難性。”但Doi堅持認為，日產現在可以克服安全問題和其他使固態電池難以交付的關鍵難題。日產承諾將在6年內向市場推出重量輕、體積小、能量密度高的電池。

日產認為，這一突破將幫助公司在皮卡、大型SUV甚至是跑車等細分領域推出電動車型，對于這些細分領域來說，電池的重量和尺寸是一個問題。Doi指出，“我認為全固態電池可以改變電動汽車行業的游戲規則。”

日產汽車首席執行官內田誠（Makoto Uchida） 圖片來源：日產

目前，日產還只是朝著這個目標邁出了第一步。日產擁有一個固態電池可行性研究實驗室，正在進行手工制造、小規模生產的電池實驗。但如果一切按計劃進行，日產將在2024年啟動試點工廠，并在2028年實現大規模生產。

日產負責創新電池生產工程的副總經理Kenzo Oshihara表示，目前日產的實驗室每月只能生產大約50個四層軟包固態電池，而僅一輛電動車就需要大約5000個軟包固態電池。Oshihara透露，“日產的實驗室還需要很久才能實現車用固態電池的生產，而大規模生產的設備必須更加精密。”

圖片來源：日產

日產面臨的挑戰在于技術和制造。首先，日產目前仍在探索陰極和陽極正確的化學成分配方。日產與美國國家航空航天局（NASA）有合作關系，可以在該機構龐大的電池數據庫中搜索有效的材料組合。日產相信可以利用人工智能篩選配方，并將研究時間從5到20年縮短到2到3年。

Doi表示，日產還專注于探索無鈷陰極，可能會使用儲量豐富、價格低廉的硫或錳。在陽極方面，日產看到了硅基或鋰金屬化合物的潛力。

然后是生產固態電池的嚴格標準。首先，漿料必須打得很細，才能最大限度地提高電池的導電性。其次，陰極-電解-陽極層必須要精確地排列。在此過程中，日產還必須提升所有程序的速度，以便實現大規模生產。Doi提到，“這些程序都與固態電池的生產成本和速度有關，與傳統的鋰離子相比，這是一套更為復雜的技術。”

圖片來源：日產

日產已克服了幾項挑戰。日產已經在陰極上采用了一種粘合劑，可以減少阻力并改善鋰離子的移動。工程師們還發現了一種可以抑制樹枝晶形成的材料，樹枝晶會使電池短路。他們還發現了一種設計，允許電解質和電極界面反復膨脹和收縮，但界面不會分離。最重要的是，Doi的團隊透露已經破解了在低溫下快速充電的難題。

盡管有越來越多的初創公司和供應商試圖進軍固態電池領域，但日產認為，單干和自主研發比合作更有優勢，至少在初期是這樣的。Doi在談到外部供應商時表示，“他們沒有成熟的技術，無法與我們這樣的汽車制造商合作。”

日產希望控制固態電池設計和制造等領域的技術訣竅，“這將是我們在固態電池領域的核心競爭力”。但是，日產只有幾年的時間來弄清固態電池的配方，并在2028年前通過使用更便宜的材料和簡化生產流程來實現降低成本的目標。Doi卻表示，“只要我們努力，我們就能做到。”