【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立測試報告，由芬蘭國有研究機構(gòu)VTT技術(shù)研究中心完成。測試結(jié)果顯示，這款電池在無主動冷卻條件下，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，有望將電動汽車充電時間從30-40分鐘縮短至5分鐘左右，接近加油站加油的體驗，引發(fā)行業(yè)廣泛關(guān)注。
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據(jù)IT之家了解，該測試由芬蘭國有研究機構(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。在多項測試中，該電池可在約 9.5 分鐘內(nèi)從 0% 充至 80%，且容量保持率 100%；另有測試則在約 4.5 分鐘內(nèi)充至 80%，容量保持率仍達 99%。
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固態(tài)電池常被稱作電池領(lǐng)域的“圣杯”，幾十年來一直是研究人員難以攻克的難題。目前絕大多數(shù)電動汽車使用“濕式”鋰離子電池，依靠液態(tài)電解質(zhì)傳輸能量，但這類電池充電慢、低溫易凍結(jié)，且含易燃物質(zhì)，碰撞時存在安全隱患。而固態(tài)電池包采用“干式”導(dǎo)電材料，能量密度更高，同時不存在傳統(tǒng)電池的熱失控問題。
通常情況下，若對電池進行如此高強度的快充，電池化學(xué)體系會迅速劣化，容量大幅衰減。但本次測試表明，Donut Lab 的電池在大功率快充后，幾乎保留了 100% 的能量。這意味著電動汽車充電時間有望從 30–40 分鐘縮短至 5 分鐘左右，接近加油站加油的體驗。
特斯拉、現(xiàn)代等車企的電動汽車電池普遍配備主動冷卻系統(tǒng)，以保證充電時電池溫度可控。而在本次測試中，VTT 移除了所有主動冷卻裝置，僅使用被動散熱，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)測溫度變化。
VTT 使用“C 率”來描述電池相對容量的充電速度：1C 表示 1 小時從空電充滿。傳統(tǒng)鋰離子電池在主動冷卻下通常為 1C–3C，而該固態(tài)電池在無主動冷卻條件下可實現(xiàn)更高倍率充電。VTT 先以 1C 進行標(biāo)準(zhǔn)放電容量測試，隨后在兩種散熱方案下分別進行 5C 和 11C 快充測試。
在測試條件下，Donut Lab 電池以 5C 倍率成功快充超過 9 分鐘：約 9.5 分鐘充至 80%，12 分鐘多一點充滿 100%，放電時可釋放全部充電容量。
測試中也出現(xiàn)了一些小問題：在單散熱板的一次測試?yán)铮姵販囟蕊j升至 90℃ 安全上限，設(shè)備自動停機保護。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)過程中體積變化也不會達到 15%–20%，無需特殊加壓或復(fù)雜冷卻。這大幅簡化了電池包結(jié)構(gòu)，可實現(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。”
Donut Lab 宣稱其電池能量密度可達 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，循環(huán)壽命達 10 萬次，而現(xiàn)有鋰離子電池通常僅為 1500–3000 次。據(jù) VTT 介紹，本次測試的“固態(tài)電池 V1”容量為 26Ah，標(biāo)稱能量 94Wh。
不過在慶祝之前，需要注意：這份報告并未解答關(guān)于 Donut Lab 固態(tài)電池的幾個關(guān)鍵問題。首先，VTT 并未驗證電池的具體化學(xué)體系，僅基于樣品進行測試；其次，測試未涉及“枝晶問題”—— 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，進而引發(fā)短路。或許 Donut Lab 會在后續(xù)獨立測試中回應(yīng)這一問題，該公司承諾將推出名為“I Donut Believe”的系列測試報告。
總結(jié)
Donut Lab固態(tài)電池的首次獨立測試確實展現(xiàn)了令人印象深刻的快充性能和熱穩(wěn)定性，無需笨重液冷系統(tǒng)即可安全快充是其核心優(yōu)勢。然而，這份報告仍存在局限性：VTT未驗證電池的具體化學(xué)體系，也未涉及固態(tài)電解質(zhì)中可能引發(fā)短路的"枝晶問題"。從實驗室樣品到大規(guī)模量產(chǎn)之間仍有諸多工程挑戰(zhàn)需要克服。
