在過(guò)去的30年中，來(lái)自動(dòng)靜公司越來(lái)越接近更換引領(lǐng)了消費(fèi)電子革命的電池。

固態(tài)電池有望比當(dāng)今消費(fèi)電子產(chǎn)品中的常規(guī)鋰離子電池更緊湊，功能更強(qiáng)大。在日本，每月要生產(chǎn)數(shù)千個(gè)固態(tài)電池，并且有幾家公司計(jì)劃在今年開(kāi)始批量生產(chǎn)。

他們的最終目標(biāo)是將新電池投入到智能手機(jī)和電動(dòng)汽車(chē)中。但目前看來(lái)，它們的價(jià)格太高了，同時(shí)還沒(méi)有經(jīng)過(guò)這些用途的驗(yàn)證，但是據(jù)TDK公司介紹，他們生產(chǎn)的固態(tài)電池已經(jīng)用到了打印機(jī)和電表上。

TDK固態(tài)電池項(xiàng)目負(fù)責(zé)人MasihiroOishi表示，隨著對(duì)小型儲(chǔ)能設(shè)備的需求不斷上升，“我們必須迅速提高產(chǎn)量才能滿(mǎn)足客戶(hù)需求?！?/p>

數(shù)十年以前，另一種電池的發(fā)展（鋰離子電池的發(fā)明）推動(dòng)了緊湊，功能強(qiáng)大的電子設(shè)備的出現(xiàn)。索尼公司（SonyCorp.）于1991年推出了第一款產(chǎn)品，而其基礎(chǔ)是美國(guó)和日本科學(xué)家在過(guò)去幾十年中獲得諾貝爾獎(jiǎng)。

如今，鋰離子電池在智能手機(jī)中無(wú)處不在，并在電動(dòng)汽車(chē)和蓄電設(shè)備中扮演越來(lái)越重要的角色。但是，他們?cè)絹?lái)越難跟上他們所供電設(shè)備的需求，所有擁有電池容量快速下降智能手機(jī)的人都可以證明這一點(diǎn)。

“當(dāng)鋰離子電池首次問(wèn)世時(shí)，與過(guò)去相比，它們確實(shí)是出色的電池。但是，這已經(jīng)過(guò)去了30年，我們必須考慮我們是否對(duì)其還真正感到滿(mǎn)意，”東京工業(yè)大學(xué)的教授RyojiKanno說(shuō)道，他自1980年代以來(lái)一直在研究電池材料。

村田制作所已開(kāi)發(fā)出一種固態(tài)電池，旨在用于耳機(jī)等小型可穿戴設(shè)備，該電池計(jì)劃于今年投入量產(chǎn)。

理想的最終目標(biāo)是更換手機(jī)中現(xiàn)有的鋰離子電池，”村田孝夫（NorataNakajima）說(shuō)，他是村田公司的一位高管，并將于今年六月成為該公司的總裁。

固態(tài)電池中的“固態(tài)”是指電解質(zhì)，即帶電離子流過(guò)的電池端子之間的物質(zhì)。在通常的鋰離子電池中，電解質(zhì)是液體。它可能會(huì)泄漏或著火，這是困擾某些智能手機(jī)的問(wèn)題。

自1970年代以來(lái)，心臟起搏器就已經(jīng)使用了固態(tài)電池的早期版本，但是在過(guò)去十年中已經(jīng)出現(xiàn)了在功率需求更大的設(shè)備中使用固態(tài)電池的想法。2011年，Kanno教授及其團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一種固態(tài)玻璃狀材料，其導(dǎo)電電位與現(xiàn)有的液體電解質(zhì)相同。Kanno先生說(shuō)：“直到這一次，可能沒(méi)人能想到這是可能的?！?/p>

除了減少著火的危險(xiǎn)外，固體電解質(zhì)還可以使陽(yáng)極（電池兩個(gè)端子之一）由鋰金屬制成，而不是由目前的標(biāo)準(zhǔn)石墨制成。英國(guó)電池研究所法拉第研究所（FaradayInstitution）稱(chēng)，與石墨相比，鋰金屬可以容納更多的電子，因此固態(tài)電池在相同的體積中可以包含多達(dá)60％的能量。

這項(xiàng)技術(shù)并不是唯一一項(xiàng)能夠吸引研究資金的技術(shù)。一些電池生產(chǎn)商正在使用凝膠狀電解質(zhì)來(lái)提高安全性，或者嘗試在電池中嘗試使用相對(duì)便宜的金屬（例如鋅）代替鋰。

關(guān)于固態(tài)電池，關(guān)鍵在于如何廉價(jià)地制造一種足以放入電話(huà)中的電池。村田制作所的Nakajima先生說(shuō)：“與傳統(tǒng)的鋰技術(shù)相比，固態(tài)鋰離子電池的規(guī)模效率尚未得到發(fā)展。”他的一位工程師說(shuō)，公司可能要兩到三年的時(shí)間才能將智能手機(jī)大小的固態(tài)電池投入批量生產(chǎn)。

能源咨詢(xún)公司W(wǎng)oodMackenzie的電池原材料研究分析師MilanThakore表示，與石墨相比，金屬鋰的產(chǎn)量仍然微不足道。他說(shuō)：“直到我們看到制造和供應(yīng)鏈規(guī)模擴(kuò)大之前，它仍然是2030年的技術(shù)?！?/p>

但固態(tài)電池仍以較小的尺寸和數(shù)量開(kāi)始開(kāi)始商業(yè)化生產(chǎn)。

TDK固態(tài)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Oishi先生說(shuō)，TDK每月生產(chǎn)約30,000個(gè)固態(tài)電池，并計(jì)劃在一年內(nèi)將產(chǎn)量提高到每月100,000個(gè)。

村田制作所已開(kāi)發(fā)出一種固態(tài)電池，該電池計(jì)劃于今年投入批量生產(chǎn)。

最終的愿望是做出由固態(tài)電池供電的電動(dòng)汽車(chē)。這將簡(jiǎn)化用于液體電解質(zhì)電池的笨重的冷卻系統(tǒng)，從而使汽車(chē)更輕便，功能更強(qiáng)大。

盡管手機(jī)部件重要是東亞的據(jù)點(diǎn)，但汽車(chē)研究涉及一些美國(guó)初創(chuàng)公司?？偛课挥诳屏_拉多州的初創(chuàng)公司Solidpower已獲得2000萬(wàn)美元的融資，他們正在與福特汽車(chē)公司合作。Solidpower首席執(zhí)行官DougCampbell表示，其手機(jī)大小的電池在能量密度和安全性能方面都超過(guò)了現(xiàn)有的鋰離子電池。

在日本，豐田汽車(chē)公司（ToyotaMotorCorp.）和電池制造商松下公司（panasonicCorp.）已加入一個(gè)政府附屬的技術(shù)組織，該項(xiàng)目旨在生產(chǎn)用于電動(dòng)汽車(chē)的固態(tài)電池的研發(fā)。

該技術(shù)組織的KeiHosoi說(shuō)，該項(xiàng)目旨在制造一種電池，其能量密度是現(xiàn)有鋰離子電池的三倍，但成本僅為其三分之一。自2018年成立以來(lái)，該集團(tuán)正朝著實(shí)現(xiàn)能源目標(biāo)邁進(jìn)，但成本目標(biāo)仍然遙遙無(wú)期。

“目前，我們可以將固態(tài)電池推向市場(chǎng)，這與日產(chǎn)Leaf十分相似。”這是一款使用傳統(tǒng)鋰離子電池的電動(dòng)汽車(chē)。細(xì)井先生說(shuō)。但他說(shuō)，除非價(jià)格便宜，否則“我們認(rèn)為我們無(wú)法打入市場(chǎng)?！?/p>