NIKKEI——日本经济新闻中文版

      对于在纯电动汽车（EV）领域起步较晚的日本汽车制造商而言，“全固态电池”被认为是其能否挽回颓势的关键。与现有锂离子电池相比，全固态电池的特点是充电时间短，但行驶距离长。“固态”技术将会为电池的功能和安全性带来什么不同呢？下面将通过三张图来介绍这项备受期待的新技术。

      决定电池性能的是“电解质”，它位于正负电极之间，是携带电子的离子来回运动的地方。离子能够产生电流，使离子更容易通过电解质，是技术的关键。

      在锂离子电池中，锂离子经由液体电解质从负极移动到正极，由此产生电流。全固态电池原理与之相同。然而，当电解质全部为固体时，离子就很难通过粒子与粒子之间的边界部位，这是一个问题。

      进入21世纪，业界发现了出色的化合物，为全固态电池应用于EV的研发开辟了道路。此外还开发出了可减小边界部位阻力的技术，使得离子能够快速穿过电解质。

      预计使用全固态电池的话安全性也会提高。使用可燃性液体的锂离子电池，一旦起火就会发生剧烈燃烧。因此需要用坚固的金属容器保护电池，这样会带来重量大的缺点。此外，在快速充电时，需要冷却装置来减少热量的产生。

      而全固态电池则使用不易燃烧的材料，提高了设计自由度，也使得小型化和轻量化成为可能。

注：锂离子电池是指丰田现行EV“bZ4X”（中国CLTC模式）的情况

      丰田汽车计划在2027～2028年开始销售全固态电池EV。目标是充电10分钟以内，达到约1200公里的续航距离，这样的续航距离相当于传统型EV的两倍。日产汽车计划在2028年度向市场投放全固态电池EV，本田也计划在2020年代后半期投放。

注:EV·PHV·FCV的合计。统计14个主要国家的销售，可能与公司公布值不同。出处:MarkLines

      在全球EV市场中，中国的比亚迪（BYD）、美国的特斯拉及德国的大众（VW）集团处于领先地位。如果全固态电池能够被实用化，那么日本车企的翻身也将能预见。

    什么时候，由谁开发？
 

      被誉为“19世纪最伟大的实验科学家”的迈克尔·法拉第于1830年代上半发现了离子流动的固体电解质。电池在1950年代被开发出来，但性能很低。进入1990年代，美国橡树岭国家实验室等试制出了兼具可充电和可重复使用的电池。进入21世纪，对全固态电池应用于汽车的关注越来越高，开发正在推进中。

    实用化的挑战是什么？

      全固态电池的普及，离不开高性能、便宜、容易制造的电解质材料。在提高性能和耐用性方面已经有了一定的眉目，但仍在发展中。目前，全固态电池的制造成本是锂离子电池的4~25倍，因此需要寻找更优秀的材料。由于无法使用现有的生产设备，因此确立低成本的制造方法也很重要。

    汽油车将如何发展？

    日本东京都知事小池百合子在2020年表示，目标是到2030年为止，使东京都内的汽油车新车销量达到零。日本政府也计划到2035年达成100%电动汽车。届时汽油车有可能会买不到，但混合动力车不在对象内。在环保规定严格的欧洲，如果使用由二氧化碳（CO2）合成的燃料，汽油车也可以继续使用。

      日本经济新闻（中文版：日经中文网）编辑委员　青木慎一、作图　渡边健太郎、内海悠