奔驰首次进行固态电池道路测试

编译/ 路 行

设计/ 琚 佳

来源/ Automotive News、The Driven等，作者：Peter Sigal、Joshua S. Hill等

梅赛德斯-奔驰于本月与美国初创公司Factorial合作，开始在道路上测试固态电池。在电池尺寸和重量不变的情况下，固态电池可使纯电EQS测试车续航里程增加25%，续航里程超过1000公里。

自2021年以来，梅赛德斯-奔驰已向Factorial投资了数百万美元，该公司正在其固态电池中推广锂金属阳极。2024年夏天，Factorial向梅赛德斯-奔驰交付了采用公司专有FEST®（Factional电解质系统技术）固态平台的锂金属固态电池电芯，这是该公司首次向全球OEM厂商交付锂金属固态电池B样品。

这家位于马萨诸塞州的公司表示，其Factorial电解质系统技术可以集成到现有的传统锂离子电池制造中，从而有可能解决固态电池的主要问题。

与传统的湿电解质电池相比，固态电池具有更高的能量密度、更快的充电速度和更高的安全性，但难以大规模生产。迄今为止使用的锂离子电池具有液体电解质和位于负极和正极之间的隔膜，而固态电池将隔膜和电解质结合在固体介质中。因此，电池可以做得更薄。

尽管固态电池具有潜在优势，但对于汽车行业来说，它仍然有些遥远。研究人员和初创公司仍在试验电解质材料，脆性问题仍然存在。

基于“浮动”电池载体的专利

测试车是梅赛德斯-奔驰公路和赛道团队的工程师与美国固态电池初创公司Factorial Energy合作取得的成果。

梅赛德斯-奔驰电池系统能力中心和梅赛德斯AMG高性能动力总成 (HPP) 的工程师开发了一种采用Factorial电池的固态电池原型，HPP为其同名赛车队以及迈凯轮和阿斯顿马丁提供一级方程式赛车引擎。然后，该原型电池被集成到EQS轿车中，只需稍加修改即可容纳固态电池及其运行所需的配件。

梅赛德斯-奔驰表示，固态电池组更薄更轻，在相同尺寸和重量的情况下，能量密度更高，续航里程更长

该专利基于“浮动”电池载体，以适应充电和放电时电池材料的变化。电池充电时，材料会膨胀，放电时则收缩。在充电和放电过程中，电池内部材料的膨胀和收缩由与电池体积相互作用的气动执行器辅助进行，从而影响电池的性能和寿命。

梅赛德斯-奔驰官方表示，首次实验室车辆测试已于2024年底在斯图加特进行，其在2月20日的资本市场日上宣布了与Factorial的测试，但并未公布量产时间表，尽管几年前该公司曾将2028年定为量产目标。

未来几个月，奔驰表示将通过广泛的实验室和道路测试进一步测试固态电池及其在电动汽车中的整体性能

Factorial表示，梅赛德斯-奔驰的测试是锂金属固态电池首次被集成到量产汽车中。

近年来，固态电池已成为热门话题，尤其是在电动汽车领域。通过使用固体电解质代替液体，固态电池提高了电池的安全性，同时还允许使用锂金属等新阳极，其性能明显优于传统锂离子电池，并提供梅赛德斯奔驰所说的“下一代能量密度”。

具体来说，梅赛德斯-奔驰预测固态电池技术将能够将汽车电池的重量能量密度提高至450Wh/kg，相比之下，当今使用的典型锂离子电池的能量密度约为200至300Wh/kg，但最近的研究表明，实验室中锂离子能量密度水平有更高的潜力。

各家车企固态电池时间表

作为Factorial的合作伙伴之一，Stellantis已向Factorial投资了7500万美元，但在测试该公司的电池方面略逊于梅赛德斯。该公司表示，将在2026年推出基于STLA Large平台的道奇Charger Daytonas示范车队。

现代于2021年与Factorial建立合作伙伴关系，但投资金额尚未公开。现代计划3月份向公众展示全固态电动汽车电池试点生产线，并于2030年启动全固态电池量产。

其他汽车制造商对固态电池给出了不同的时间表。

宝马近期表示，固态电池技术的商业化成本仍然过高，目前依旧将重点放在第六代传统电池技术上。据《Autocar》杂志报道，宝马下一代电池技术副总裁马丁·舒斯特(Martin Schuster)表示，固态电池还需要八年时间才能成为必需品。

雷诺几年前宣布与空客在固态电池领域建立合作伙伴关系，目前该公司专注于无钴锂离子电池，尽管该公司表示固态电池仍然是其目标。

大众与美国初创公司QuantumScape在去年7月11日宣布合作，前者的电池部门PowerCo将获得基于QuantumScape技术批量生产电池单元的许可。根据协议，PowerCo每年将能够生产高达40GWh的固态电池，且未来还有望扩展至80GWh，这一产量足以满足每年约100万辆电动汽车的电池需求。

采用 QuantumScape技术的24层原型电池单元

丰田多年来一直在汽车上测试固态电池，其生产固态电池的计划已得到日本经济产业省的许可，正式启动生产的时间定在2026年。初期“限量生产”，但将在2027年和2028年逐步扩大生产规模，2030年之后量产。

2023年2月，日产宣布已成功开发出全固态电池，目标是2025年试生产，2026年将首先在测试车上搭载全固态电池进行道路测试，2028年生产一款由固态电池驱动的全新电动汽车。

比亚迪最近表示，已于2024年完成60Ah全固态电池的中试下线，并计划在2027年左右启动全固态电池的批量示范装车应用，2030年后实现大规模量产上车。