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主流电动汽车已经问世十多年了，它们逐渐驳斥了许多针对它们的夸大其词和错误信息。尽管如此，偶尔还是会有电动车车主得到更换电池的天价报价。这导致反对者愤怒地声称电池糟糕，电动车永远不会成功。当然，这种情况不太可能停止，但大众汽车认为固态电池可能有助于缓解这个问题，至少是暂时的。
大众只是众多正在探索固态电池未来可能性的汽车制造商之一。这项技术承诺比现有电池拥有更高的能量密度，以及通过消除易燃电解液减少火灾风险。如果能够掌握，固态电池还可能更能抵御充电循环，意味着它们有着更长的使用寿命和更少的性能退化。就在这最后一个领域中，与大众有联系的一家固态电池公司认为它可能取得了突破。
QuantumScape是一家位于加利福尼亚的公司，致力于开发固态电池。该公司近期向大众旗下的PowerCo提供了一个原型电池，PowerCo是一家由大众成立的欧洲公司，负责处理电池技术和制造。在PowerCo的测试中，原型电池在1000次充电循环后能够保持95％的原始容量。这是一个卓越的成就，考虑到大众已经引用这样一个行业目标：仅700次循环后就有20%的续航力损失。电池单元也在快速充电、自放电率和安全性方面满足了所有要求。
如果这些电池被用于具有500-600公里续航力的汽车电池组，那么1000次充电循环将覆盖满500000公里的驾驶距离。转换成美国单位，对于续航力大约在310到370英里的电动车，这么多的充电循环将在里程表上增加超过310000英里，而且在此之后仍有95％的原始容量可用。这比大多数汽车在其一生中所能达到的还要多。当然，这是一个理想化的数字，假设了每次都能以最大范围进行1000次完全充电周期。尽管如此，这表明电池技术可能具有远超当前电动车中可实现的卓越寿命。
固态电池放弃了典型锂离子电池中使用的液态或凝胶电解质，改为全固态结构。我们应该可能需要对这些电池撰写一篇完整的文章，但简而言之，固态电池技术可能使得使用锂金属作为阳极材料成为可能，它比当前电池中使用的阳极材料存储更多的能量。
在常规锂离子电池中，金属锂可能与液态电解质发生反应，或形成树枝状的锂枝晶贯穿电池隔离层并导致短路以及随后的故障。固态电池的理念是消除液态电解质，阻止金属锂的任何副反应，同时使用固态（通常是陶瓷）隔离层来阻止锂枝晶破坏电池。挑战在于找到一种能够真正阻止锂枝晶形成的固态隔离材料，而QuantumScape相信它已经实现了这点。
通过启用金属锂阳极的使用，固态电池可以以相同重量储存更多能量，承诺有更好的能量密度。改进的空间是巨大的；与传统的锂离子电池相比，固态电池的能量密度可能高出两到三倍。消除这种易燃的液态电解质也减少了火灾风险，并且由于过热点火风险较低，它允许更快的充电。
许多公司都在积极追求这项技术，但在稳固性和可靠性方面仍存在问题。在许多情况下，固态电池内部锂枝晶的生长迅速破坏了电池组。因此，尽管具有很大的能量密度，但许多设计在很短的充电周期后就遭遇了失败。然而，QuantumScape似乎已经找到了解决这个特定问题的方法。
不过，别指望很快在生产车辆上看到这些电池。这些电池还只是原型，尽管QuantumScape表示其24层测试电池已经符合系列生产的计划设计。尽管如此，找到大批量生产它们的方法仍然是一项重大工作，并且建造工厂还是另一个任务。就现状而言，许多汽车制造商已经在为传统电池的生产数量不足而苦恼。
话虽如此，如果QuantumScape能够找出可靠的固态电池和正确的生产工艺，这将具有巨大的潜力。大众或其他汽车制造商可能会试图跳过使用传统电池升级工厂，转而大举投资固态电池生产。如果这些电池在实际条件下表现良好，且价格合理，它们更高的能量密度将成为使用它们的任何电动车型的重大转变。有可能制造出比竞争对手有着更远续航力的电动车，或者相反，有着相似续航力但大幅减轻的重量。
无论如何，那些参与其中的人对最新进展感到兴奋。QuantumScape的首席执行官Jagdeep Singh说：“尽管我们仍有很多工作要做才能将这项技术推向市场，但我们并不知道有其他任何汽车格式的锂金属电池，在类似条件下展示了如此高的放电能量保持率超过可比的循环次数。”他继续说：“我们很高兴与大众集团和PowerCo密切合作，尽可能快地将此技术商业化。”
时间将告诉我们大众对PowerCo和QuantumScape的投资是否会有所回报。所引用的结果是充满希望的，它可能使公司在使用传统老式电池的竞争对手中处于领先地位。毫无疑问，这是电池世界的激动人心的时刻。
图片来源：大众，QuantumScape
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