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在2026年國際消費電子展(CES)上,當全球科技巨頭聚焦于AI芯片和智能設備時,一家名不見經(jīng)傳的芬蘭初創(chuàng)公司Donut Lab意外成為焦點。該公司宣布推出 “全球首款可量產全固態(tài)電池”,并計劃首先搭載于Verge Motorcycles的TS Pro和Ultra電動摩托車。
更為炸裂的是其公布的性能數(shù)據(jù):能量密度400Wh/kg,5分鐘即可充滿電,循環(huán)壽命高達10萬次。Donut Lab聲稱,若以每年行駛6萬公里計算,這款電池的理論壽命可達1000年。
全固態(tài)電池的基本概念與市場熱度
全固態(tài)電池與傳統(tǒng)鋰離子電池的根本區(qū)別在于電解質形態(tài)。傳統(tǒng)鋰電池使用液態(tài)電解質,而全固態(tài)電池以固態(tài)電解質取代,這不僅消除了易燃液體帶來的安全風險,更為提升能量密度和循環(huán)壽命提供了可能。
固態(tài)電池被國際公認為下一代動力電池的終極形態(tài)。它能提供更大的能量密度、大幅提升安全性,避免液態(tài)電解液泄漏及熱失控風險,同時在極端環(huán)境適應性上表現(xiàn)更為出色。
市場對全固態(tài)電池的期待早已升溫。從新能源汽車到低空經(jīng)濟、人形機器人,消費者對電池性能的要求日益提高。而傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池的能量密度已接近極限,續(xù)航與安全成為產業(yè)發(fā)展的“天花板”。
然而,全固態(tài)電池的產業(yè)化進程遠比想象中復雜。多數(shù)行業(yè)巨頭如豐田、寧德時代等都將全固態(tài)電池的量產時間表設定在2027-2030年之間。Donut Lab作為一家初創(chuàng)公司,宣布2026年第一季度即可交付,這一時間表遠超行業(yè)預期。
“1000年壽命”聲明的技術可行性分析
Donut Lab公布的電池參數(shù)確實令人驚嘆:400Wh/kg的能量密度比當前頂級鋰離子電池提升超過33%,5分鐘快充能力,以及10萬次循環(huán)壽命。
若以Verge摩托車的實際應用計算,長續(xù)航版本單次充電可行駛600公里,理論上可實現(xiàn)6000萬公里的總行駛里程。這意味著若每年行駛6萬公里,電池壽命確實可達1000年。
然而,這些數(shù)據(jù)與行業(yè)現(xiàn)有認知存在顯著差距。多位專家指出,多數(shù)研究認為全固態(tài)電池的循環(huán)壽命在5000次左右已是突破性進展,10萬次循環(huán)遠超現(xiàn)有技術理論極限。
更值得關注的是,Donut Lab并未披露電池的具體材料體系和生產工藝。當前固態(tài)電池量產的核心挑戰(zhàn)包括電解質材料穩(wěn)定性、電極界面阻抗控制等,而Donut Lab的解決方案尚無公開細節(jié)。
行業(yè)專家對此持謹慎態(tài)度。五礦新能源材料公司的白立雄總監(jiān)指出,全固態(tài)電池仍處在“搖籃期”,其在針刺、撞擊等苛刻條件下的安全性能尚未達到預期目標。
半固態(tài)與全固態(tài)的界定混淆
在Donut Lab高調宣布全固態(tài)電池量產的背后,是行業(yè)長期存在的概念混淆問題。近年來,部分企業(yè)為吸引眼球,將量產的半固態(tài)電池包裝成固態(tài)電池進行營銷。
根據(jù)中國汽車工程學會發(fā)布的《全固態(tài)電池判定方法》,“全固態(tài)電池”必須完全采用固態(tài)電解質,不含任何液態(tài)成分。而半固態(tài)電池則是固態(tài)電解質與液態(tài)電解質的混合體,液態(tài)電解質占比通常在5%至10%之間。
行業(yè)主管部門正在醞釀出臺新文件,將“半固態(tài)電池”統(tǒng)一命名為“固液電池”,以期規(guī)范市場宣傳,減少誤導。
對于Donut Lab所宣稱的“全固態(tài)電池”,其具體技術細節(jié)尚未公開,無法判斷其究竟屬于全固態(tài)還是半固態(tài)范疇。這種技術細節(jié)的模糊性進一步加劇了市場對其宣傳真實性的質疑。
固態(tài)電池產業(yè)化的核心技術挑戰(zhàn)
即使Donut Lab的技術參數(shù)屬實,全固態(tài)電池的產業(yè)化仍面臨多重挑戰(zhàn)。材料層面的難題是首要障礙。硫化物電解質化學穩(wěn)定性差、空氣穩(wěn)定性差,批量生產難。
界面問題被視為全固態(tài)電池最核心的技術瓶頸。在液態(tài)電池中,流動的電解液可以充分包裹電極材料,離子傳輸暢通無阻。而固態(tài)電池中,電解質與電極如同堅硬的“頑石”,接觸面存在無數(shù)微小縫隙。
制造工藝與設備也是重大挑戰(zhàn)。全固態(tài)電池的生產線與現(xiàn)有液態(tài)電池生產線兼容度不足50%,需要全新的干法電極、等靜壓設備,投資巨大。
成本問題同樣不容忽視。業(yè)內估算,固態(tài)電池成本是傳統(tǒng)液態(tài)電池的5倍以上,目前全固態(tài)電池成本約400-800美元/千瓦時,是液態(tài)電池的3-5倍。
技術瓶頸直接推高了成本并限制了量產能力。
總結
從行業(yè)整體進展來看,全固態(tài)電池可能要到2027年才能實現(xiàn)小規(guī)模示范應用,2030年后逐步進入市場化階段。對于Donut Lab宣稱的即將在2026年第一季度交付的“全固態(tài)電池”,業(yè)界普遍持觀望態(tài)度。