芬蘭新創公司 Donut Lab 聲稱已在固態電池技術上取得突破。無論您是否相信，這項技術似乎不僅僅是炒作。
今年稍早，一家相對不知名的芬蘭新創公司做出了驚人的宣布：他們終於解決了固態電池的問題。
不僅如此，Donut Lab，這家 Verge Motorcycles 的衍生公司表示，其固態電池——長期以來被認為是電池的「聖杯」，因其高密度、耐用、快速充電的能力——將於今年稍晚開始生產。
電池專家們理所當然地感到懷疑。畢竟，固態電池是那些似乎永遠還有兩年才能實現的技術之一，就像通用人工智能和超級高鐵一樣。雖然該領域大多數合法的努力——無論是學術界還是商業界——都有一定程度的公開研究或知名人士參與，但 Donut Lab 似乎是憑空出現的，沒有已知的研究人員或該領域的先前經驗。這種缺乏可追溯性立即引起了對該新創公司可信度的擔憂。
馬里蘭能源創新研究所所長、固態電池和固態氧化物燃料電池專家 Eric Wachsman 表示：「我不能說他們沒有做到。我只能說他們還沒有證明他們做到了。」
這種懷疑似乎是合理的，特別是當您考慮到有多少人一直在追逐固態電池的夢想時。我們真的要相信這家不起眼的新創公司已經搶在 Toyota、Stellantis 和整個中國之前實現了嗎？ odds 都不利於它。
Donut Lab 似乎預料到了這種懷疑，去年二月推出了名為 idonutbelieve.com 的網站，作為發布獨立測試的平台，以驗證其固態電池確實是真實且卓越的。在幾週的時間裡，該新創公司發布了芬蘭國有 VTT 技術研究中心的第三方結果，聲稱證明了其電池就是它所說的那樣：一種快速充電、高能量密度且實際上不是偽裝成超級電容器的固態電池。
Donut Lab 執行長兼聯合創始人 Marko Lehtimäki 在一段影片中表示：「當我們拿出證據時，阻力不會消失。它只會加劇，因為這項新技術對行業內的既有參與者構成了威脅。」
但 Donut Lab 仍然對一些關鍵資訊有所保留。在一月份的 CES 上，該新創公司表示其固態電池的能量密度為每公斤 400Wh——約為目前生產的典型鋰鐵磷酸鹽 (LFP) 電池的兩倍。不僅如此，它還能在五分鐘內充滿電，擁有幾乎無限的 100,000 次充電循環壽命，不受極端溫度（零下 30 攝氏度和 100 攝氏度）的影響，並且不含稀土元素、貴金屬或易燃液體電解質。
其中大部分仍未得到證實。即使發布了五份來自 VTT 的獨立測試報告，該新創公司仍未展示三個最重要的指標：化學成分、密度和循環壽命的說法。
風險極高。想像一下，一輛電動汽車一次充電可以行駛 700-800 英里，並且由於易燃電解質被固體材料取代，不會有燃燒的風險。
在鋰離子電池中，液體電解質的運動會產生熱量，在某些情況下，這會引發「熱失控」效應，導致火災。相比之下，固態電池可以更安全地從電池中快速抽取（或回充）電力，這意味著理論上可以更快地為電動汽車充電。結構上也可能意味著用於溫度控制的空間可以減少，這可以讓公司在相同尺寸的電池組中塞入更多電池芯。
在審查了 Donut 電池的測試後，Wachsman 表示仍存在重大疑慮。例如，在極端高溫測試中，Donut 電池周圍的袋子失去了真空密封。電池內的氣體產生（由電解質分解或氧氣釋放等過程引起）可能導致電池袋膨脹和破裂。但如果不知道電池確切的化學成分，就很難判斷 Donut 電池出現這種故障的嚴重程度。
暫且不談 Donut 電池，固態電池由於眾所周知問題，一直難以從實驗室走向生產線。這些電池經常受到稱為樹枝狀晶體的金屬裂紋的困擾，這些裂紋會導致它們短路。想像一下它們就像樹根在下面生長時，人行道上形成的裂縫。
自 1970 年代以來，樹枝狀晶體一直是電池開發者的眼中釘。鋰離子電池之所以普及而其他方法卻停滯不前的一個原因是，它們常用的石墨陽極不易產生樹枝狀晶體。
但新的發現可能幫助工程師最終克服這些障礙。麻省理工學院的一個研究團隊最近在《自然》雜誌上發表的一項研究發現，高電流引起的化學反應會削弱電解質，使其更容易產生樹枝狀晶體。這就是為什麼僅開發更強的電解質並未解決數十年來的樹枝狀晶體問題。這可能表明開發更穩定的化學材料對於最終實現固態電池的承諾至關重要。
進展已經在進行——還能在哪裡呢？——在中國。上個月，佔據全球電池市場近 40% 的寧德時代申請了固態電池專利，據報導能量密度為 500Wh。根據 CarNewsChina 的報導，這家電池製造商已計劃在 2027 年進行小規模生產。但汽車級電池可能要到本世紀末才能準備就緒。
其他中國公司也在加速前進。汽車製造商一汽最近表示，其「液態固態」富錳鋰電池，能量密度為 500Wh/kg，已準備好用於車輛整合。
中國已經為本世紀末的大規模生產奠定了基礎，屆時它希望該技術能夠成熟。為什麼不呢？這個國家多年來一直認真對待電動汽車和電池開發，使其能夠壟斷世界上大部分的供應。
不同的公司採取不同的方法。例如，本田致力於硫基電解質，儘管出現了替代方案。去年十月，豐田宣布將在 2027 年或 2028 年實現「全球首款固態電池在 BEV 中的實際應用」。而梅賽德斯，使用新創公司 Factorial 的原型電池，成功讓 EQS 電動轎車在實際測試中達到 749 英里的續航里程。
NSF 固態電力儲存工業大學合作研究中心主任 Alevtina Smirnova 表示：「這些公司可能還有很長的路要走。因為現在中國正在發生的事情與美國正在發生的事情相比，沒有可比性。」
至於 Donut Lab，它對圍繞其說法的懷疑毫不動搖。四月一日，Lehtimäki 發布了一段新影片，回應了圍繞其固態電池的一些爭議。他還透露，Donut Lab 已經創建了第二個、更適合生產的版本，將於今年稍晚開始向客戶發貨。
有一個關鍵的承認：他表示，廣泛討論的「100,000 次循環」數字是一個設計目標，而不是實驗驗證的結果。實際測試是在較短的循環週期內進行的，並根據充電速率、溫度和使用條件等已知變量進行了預測。
然後他轉向了一個更近期的項目：Donut Lab 最新的商品，包括一頂「錫箔紙」遮蓋的漁夫帽。