近日，丰田官宣了其固态电池技术的重大突破，充电10分钟，续航1200公里；体积重量减半，制造成本减半。这简直几乎是一个完美的动力电池技术方案，这是重大技术突破，还是丰田放出的烟雾弹？中国车企慌了吗？中国固态电池技术研究到哪一步了？
丰田官宣固态电池大突破：充电10分钟续航1200公里
据财联社报道，丰田公司7月4日表示，已经在固态电池技术上取得了重大突破，能够将电池的重量、体积和成本减半，这可能为电动汽车的进步带来巨大的推动力。
这家世界第二大汽车制造商已经在推行一项计划，到2025年推出配备先进固态电池的电动汽车。与液体电池相比，固态电池的优势更大。
丰田公司碳中和研发中心的总裁海田敬二表示：“无论是液态电池还是固态电池，我们的目标是彻底改变目前电池过大、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。”
海田指出，该公司已经开发出了提高电池耐久性的方法，并相信现在可以制造出续航里程为1200公里的固态电池，充电时间为10分钟或者更短。
伯明翰大学商业经济学教授戴维·贝利认为，如果丰田公司的说法属实，那么这可能是未来电动汽车的一个里程碑时刻。“通常在原型阶段会有一些突破，但要扩大生产规模就很困难了。”他补充说，“如果这是一个真正的突破，那么它可能是一个颠覆性的改变，甚至可以说是电动汽车行业的圣杯。”
据《金融时报》报道，丰田公司预计将在2027年开始为电动汽车生产固态电池。
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，就对丰田的固态电池规划进行了评价。
吴凯表示，“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。”虽然说，吴凯的表述，充分展现了宁德时代，作为动力电池领域“标杆”级企业的自信，乃至自负，但是至少可以说，大家都在研发固态电池的过程中，丰田并没有突破性且可以迅速量产的固态电池技术，毕竟行业内，大家的“底子”，相互之间也会有所了解。
至于丰田声称其电池技术（非特指固态电池）可以实现成本减半，吴凯笑称：“丰田应该是有‘独到之处’。”
此前宣布投入1.5万亿日元研发，2025年前小规模量产
据每经网此前报道，早在2020年8月，搭载全固态电池的丰田电动车已取得牌照，开始行驶实验。丰田方面向记者透露，2025年前，丰田的全固态电池将实现小规模量产，首先搭载在混动车型上；到2030年前，丰田的全固态电池要实现持续的、稳定量的生产。
“在开发过程中，我们了解到全固态电池里的离子会在电池中高速运动，进而实现高功率输出，我们希望这个特性能够用于混动车型上，发挥全固态电池的优势。”丰田方面表示。
图片来源：丰田中国官网
2021年，丰田汽车宣布，到2030年，预计将投入1.5万亿日元（约合人民币881.2亿元）用于开发动力电池及其电池供应链，以期在未来十年的关键汽车技术领域取得领先，并在电动车和混动车的价格方面保持持久的竞争力。
今年6月21日，据界面新闻援引日经中文网，丰田将在纯电动汽车（EV）用电池方面也在实施满足所有需求的“全方位”战略。日本经济产业省6月16日发布消息称，将对丰田计划的电池投资提供补贴。补贴对象之一就是被丰田称为电池“普及版”的磷酸铁锂电池（LFP）。虽然也会大力开发被视为新一代电池有力候选的全固态电池，但丰田认为，能以低成本生产的磷酸铁锂电池才是电动化战略的关键，因此打算加快开发速度。
此次成为补贴对象的丰田EV相关业务总额预定达到约3300亿日元，其中1178亿日元将由日本经济产业省的补贴提供。丰田将在与松下控股共同出资成立的电池企业Prime Planet Energy & Solutions（PPES）的姬路工厂等增强EV电池生产线，使年产能增加25吉瓦时。
正负极、电解质（ 电解液和隔膜 ），是组成液态锂离子电池的“三大件” 。锂离子在电解液里，从正极穿过隔膜游向负极，就是充电，反之就是放电。
固态电池顾名思义，就是把液态的电解质换成固态。一般会用到的材料有硫化物、聚合物和氧化物等，电池的负极也可以换成锂金属。
这样设计最大的好处，就是固态电池没有液体电解质和锂离子隔膜，可以提供更大的储能空间，能量密度也要比一般锂离子电池更高。
比如宁德时代最新一代麒麟电池，能量密度为255Wh/kg，而根据东方财富证券研报，一般固态电池能量密度在300Wh/kg-400Wh/kg。
同时，由于固态电池中的金属锂可以直接当负极，不仅比传统的石墨负极性能更好，还不需要隔膜等结构，也就是能把电池做得更轻更薄。
更妙的是，固态电池的稳定性也比液态锂电池高好几个数量级。
液态锂电池用久了以后，内部就很容易出现锂枝晶。它们好比是负极慢慢长出的一根针，随着时间推移会不断变长。长到把电解质的隔膜刺破，电池就出现短路。
一旦因为外力造成电池包损伤，在短路和高温的影响下就很容易出现温度失控，最终导致电池冒烟、起火甚至是爆炸。
而固态电池的电解质，都是些聚合物、氧化物、硫化物，耐高温、耐腐蚀，不容易挥发，基本没有自燃的风险。即便真的外力穿透刺破了，也大概率不会出现快速自燃和爆炸的情况。
固态电池不仅能量密度高，还不容易着火；不仅轻，还能做得薄；能提供更长的续航里程，轻松超过1000km，打消纯电车里程焦虑，纯纯吊打现在的任何液态锂离子电池。因此，固态电池也被认为是动力电池的未来。种种优势让人们对其充满憧憬，被视为下一代动力电池，业内对于固态电池的呼声越来越高。那么，商业化的节点真的要来临了吗？
30年前，美国橡树岭国家实验室就号称造出了固态电池，遗憾的是至今未能实现大规模量产。这两年，伴随着全球新能源汽车的火爆，屡有企业传出固态电池量产进展，但消息曝光后就又没了下文。
在固态电池市场火热的背后，仍存在诸多短板不容忽视。
中国工程院外籍院士孙学良说，固态电池的优点是安全性和能量密度，但还面临材料问题、界面问题、工程化问题等诸多挑战。“应进一步加强基础研发与创新，重视专利布局。”
同时，成本也是企业一道难以跨越的坎。当前半固态电池成本已远高于商用化的液态电池成本。
根据产业调研和测算，以NCM811液态电芯和NCM811半固态电芯为例，半固态电芯成本相比液态电芯成本增加约80%。其中，固态电解质成本是主要新增成本，也是半固态电池中的主要成本，占比约50%。
由于电解质材料变化、生产工艺改变、产品质量控制经验不足导致的工程验证周期长等因素，都会使得全固态电池比半固态电池成本更高。
上汽集团副总工程师、上汽捷能汽车技术有限公司总经理朱军说，全固态电池能量密度再高，主流的电动汽车看重的还是成本。如果半固态、全固态电池能够帮助主流汽车厂商降低成本，那么应该很快就能商用。
据央广网7月4日报道，中国科学技术大学马骋教授开发了一种新型固态电解质，它的综合性能与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%，适合进行产业化应用。
此次研究中，马骋不再聚焦于上述氧化物、硫化物、氯化物中的任何一种，而是转向氧氯化物，设计并合成了一种新型固态电解质——氧氯化锆锂。研究人员介绍，氧氯化锆锂能以目前最低的成本实现和当下最先进的硫化物、氯化物固态电解质相近的性能，对全固态锂电池的产业化具有重大意义。
据中邮证券报道，固态电池当前处于起步阶段，产业化仍需时间。预计2030年中国固态电池出货量将达251.1GWh，2030年市场空间有望达200亿元。
A股市场上，布局固态电池产业的上市公司超过60家。有关固态电池的研究进展，上市公司透露出以下信息：
金龙羽在互动平台透露，公司固态电池是基于氧化物电解质的技术路线。
翔丰华开发的硅碳负极材料产品处于客户测试阶段，已具备产业化条件。后续若有市场需求，公司将会根据客户需求进行相应匹配批量生产。
三祥新材已积极关注并持续跟进（氧）氯化物及氧化物固态电池的研究进展，已组建研发团队在锆基固态电池电解质及原材料领域开展研究和技术攻关，并已向部分客户、科研团队送样。
德尔股份正在积极推进固态电池产品的测试的相关研发工作。
容百科技已开发出高分散性、高温循环、高安全性能的改性高镍/超高镍三元正极材料，低成本高容量，循环寿命优良，主要适用于液态、半固态和全固态锂离子电池。
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