【導(dǎo)讀】近日，芬蘭初創(chuàng)企業(yè)Donut Lab發(fā)布了其全固態(tài)電池的首份第三方獨(dú)立測(cè)試報(bào)告，由芬蘭國(guó)有研究機(jī)構(gòu)VTT技術(shù)研究中心完成。測(cè)試結(jié)果顯示，這款電池在無(wú)主動(dòng)冷卻條件下，最快可在約4.5分鐘內(nèi)充至80%，容量保持率仍達(dá)99%，充電速度顯著超越傳統(tǒng)鋰離子電池。這一成果若能量產(chǎn)落地，有望將電動(dòng)汽車(chē)充電時(shí)間從30-40分鐘縮短至5分鐘左右，接近加油站加油的體驗(yàn)，引發(fā)行業(yè)廣泛關(guān)注。

據(jù)IT之家了解，該測(cè)試由芬蘭國(guó)有研究機(jī)構(gòu) VTT 技術(shù)研究中心完成，結(jié)論顯示：這款電池的充電速度顯著快于傳統(tǒng)鋰離子電池。在多項(xiàng)測(cè)試中，該電池可在約 9.5 分鐘內(nèi)從 0% 充至 80%，且容量保持率 100%；另有測(cè)試則在約 4.5 分鐘內(nèi)充至 80%，容量保持率仍達(dá) 99%。

固態(tài)電池常被稱(chēng)作電池領(lǐng)域的“圣杯”，幾十年來(lái)一直是研究人員難以攻克的難題。目前絕大多數(shù)電動(dòng)汽車(chē)使用“濕式”鋰離子電池，依靠液態(tài)電解質(zhì)傳輸能量，但這類(lèi)電池充電慢、低溫易凍結(jié)，且含易燃物質(zhì)，碰撞時(shí)存在安全隱患。而固態(tài)電池包采用“干式”導(dǎo)電材料，能量密度更高，同時(shí)不存在傳統(tǒng)電池的熱失控問(wèn)題。

通常情況下，若對(duì)電池進(jìn)行如此高強(qiáng)度的快充，電池化學(xué)體系會(huì)迅速劣化，容量大幅衰減。但本次測(cè)試表明，Donut Lab 的電池在大功率快充后，幾乎保留了 100% 的能量。這意味著電動(dòng)汽車(chē)充電時(shí)間有望從 30–40 分鐘縮短至 5 分鐘左右，接近加油站加油的體驗(yàn)。

特斯拉、現(xiàn)代等車(chē)企的電動(dòng)汽車(chē)電池普遍配備主動(dòng)冷卻系統(tǒng)，以保證充電時(shí)電池溫度可控。而在本次測(cè)試中，VTT 移除了所有主動(dòng)冷卻裝置，僅使用被動(dòng)散熱，以此證明該電池?zé)o需笨重、昂貴的液冷系統(tǒng)即可安全快充。測(cè)試采用兩種方式：一是將電池夾在兩塊鋁板之間，二是僅將電池放置在單塊金屬板上，全程監(jiān)測(cè)溫度變化。

VTT 使用“C 率”來(lái)描述電池相對(duì)容量的充電速度：1C 表示 1 小時(shí)從空電充滿(mǎn)。傳統(tǒng)鋰離子電池在主動(dòng)冷卻下通常為 1C–3C，而該固態(tài)電池在無(wú)主動(dòng)冷卻條件下可實(shí)現(xiàn)更高倍率充電。VTT 先以 1C 進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)放電容量測(cè)試，隨后在兩種散熱方案下分別進(jìn)行 5C 和 11C 快充測(cè)試。

在測(cè)試條件下，Donut Lab 電池以 5C 倍率成功快充超過(guò) 9 分鐘：約 9.5 分鐘充至 80%，12 分鐘多一點(diǎn)充滿(mǎn) 100%，放電時(shí)可釋放全部充電容量。

測(cè)試中也出現(xiàn)了一些小問(wèn)題：在單散熱板的一次測(cè)試?yán)?，電池溫度飆升至 90℃ 安全上限，設(shè)備自動(dòng)停機(jī)保護(hù)。研究人員發(fā)現(xiàn)是電池與散熱板接觸不夠緊密，在加固壓緊、改善導(dǎo)熱后，熱量可更高效地傳導(dǎo)至金屬板。

Donut Lab 首席技術(shù)官 Ville Piippo 在聲明中表示：“與其他固態(tài)電池不同，我們的 Donut 電池不需要高壓緊固，充放電循環(huán)過(guò)程中體積變化也不會(huì)達(dá)到 15%–20%，無(wú)需特殊加壓或復(fù)雜冷卻。這大幅簡(jiǎn)化了電池包結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)低成本、高性能的方案，在能量密度與功率密度上均優(yōu)于傳統(tǒng)鋰離子電池?！?/p>

Donut Lab 宣稱(chēng)其電池能量密度可達(dá) 400 Wh/kg，而目前主流鋰離子電池僅為 200–300 Wh/kg。該公司還表示，電池可在 10 分鐘內(nèi)充滿(mǎn)，循環(huán)壽命達(dá) 10 萬(wàn)次，而現(xiàn)有鋰離子電池通常僅為 1500–3000 次。據(jù) VTT 介紹，本次測(cè)試的“固態(tài)電池 V1”容量為 26Ah，標(biāo)稱(chēng)能量 94Wh。

不過(guò)在慶祝之前，需要注意：這份報(bào)告并未解答關(guān)于 Donut Lab 固態(tài)電池的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。首先，VTT 并未驗(yàn)證電池的具體化學(xué)體系，僅基于樣品進(jìn)行測(cè)試；其次，測(cè)試未涉及“枝晶問(wèn)題”—— 固態(tài)電解質(zhì)中可能出現(xiàn)從負(fù)極到正極的微觀晶枝，進(jìn)而引發(fā)短路?；蛟S Donut Lab 會(huì)在后續(xù)獨(dú)立測(cè)試中回應(yīng)這一問(wèn)題，該公司承諾將推出名為“I Donut Believe”的系列測(cè)試報(bào)告。

總結(jié)

Donut Lab固態(tài)電池的首次獨(dú)立測(cè)試確實(shí)展現(xiàn)了令人印象深刻的快充性能和熱穩(wěn)定性，無(wú)需笨重液冷系統(tǒng)即可安全快充是其核心優(yōu)勢(shì)。然而，這份報(bào)告仍存在局限性：VTT未驗(yàn)證電池的具體化學(xué)體系，也未涉及固態(tài)電解質(zhì)中可能引發(fā)短路的"枝晶問(wèn)題"。從實(shí)驗(yàn)室樣品到大規(guī)模量產(chǎn)之間仍有諸多工程挑戰(zhàn)需要克服。