锂离子电池已经改变了从手机到电网储能的一切，但其液态电解质存在一个众所周知的缺陷：容易起火。固态电池用固体陶瓷或聚合物取代液体，有望实现更快充电、更长寿命、更小体积下的更高能量密度，以及更低的工作温度。新一代公司希望将这些电池推向市场，如果它们成功，这项技术可能会大幅推动从化石燃料向清洁能源的转型。
十多年来，固态电池一直被描述为“还有几年就能实现”。该技术在实验室中已经可以运行，但挑战依然存在。在将固体电解质与锂金属负极搭配的设计中，充电时会生长出针状枝晶，刺穿电解质并导致电池短路。许多固体电解质在这种压力下会开裂。大规模制造是另一大障碍，因为电解质需要大量无缺陷的类陶瓷薄片，以及用于组装的干燥车间。大多数制造商预计，其价格要到2030年代中期才能与锂离子电池持平。
QuantumScape是一家由比尔·盖茨支持、于2010年在硅谷成立的公司，其电池采用据称与锂兼容的陶瓷材料，从而避免了枝晶的形成。联合创始人兼首席技术官蒂姆·霍尔姆表示，公司花了大约十年时间学习如何加工这种材料。2025年，该公司宣布了一种大规模方法，可将陶瓷热处理时间从数天缩短至几分钟。
其他企业也在推进这项技术。全球最大的汽车制造商丰田于2010年开始研究，并与出光兴产合作建设中试工厂，承诺汽车充电10分钟或更短时间后可行驶最远745英里。中国的宁德时代占据全球电池市场约40%的份额，仅在2024年就在固态电池研究上投入了近26亿美元。奔驰去年为一款EQS轿车配备了固态电池，该车在连续行驶750英里后仍有剩余续航。早期车型的成本可能更高，因为任何成本增加通常都会转嫁给买家。
来源: MIT Technology Review · 由HeadlinesBriefing整理摘要