續(xù)航里程更高、充電時間更短、使用更加安全……這些均是各大科研機構(gòu)和公司在電動汽車方面不斷追求的目標。如今，電動汽車制造商菲斯科（Fisker）正申請一款固態(tài)電池專利，可使電動汽車的續(xù)航里程提高至500英里（約805公里），充電時間縮短至1分鐘。該公司計劃在2023年前將該電池商業(yè)化應(yīng)用。

菲斯科成立于2005年，位于美國加利福尼亞州，由寶馬前設(shè)計師亨利·菲斯科（HenrikFisker）創(chuàng)辦。2014年二月，菲斯科被我國萬向集團納于麾下，后更名為卡瑪（Karma）。

據(jù)英國每日郵報（DailyMail）十一月十四日報道，本周菲斯科公司遞交了一款固態(tài)電池申請專利的文件。該項專利涉及到新材料及制造工藝等，這些有關(guān)實現(xiàn)電池所需的能量密度、功率及成本目標并助推電動汽車的推廣及應(yīng)用非常重要。

固態(tài)電池是一種使用固體電極和固體電解液的電池。平常經(jīng)常使用的電池多為液體電池，電解液多為液體。由于固態(tài)電池的功率重量比較高，所以它是電動汽車很理想的電池。

但早期的研究結(jié)果表明，固態(tài)電池在商業(yè)化應(yīng)用中還存在許多限制，比如電極電流密度低、使用的溫度范圍有限、可用的材料有限、成本偏高，以及制造工藝復(fù)雜等。此外，還有數(shù)種失效模式會影響固態(tài)電池的性能，這其中包括電極層結(jié)構(gòu)內(nèi)的接觸阻力高、離子流動性低等，導(dǎo)致電池的放電能力比較低。

專利示意圖

菲斯科公司稱，他們的固態(tài)電池采用了三維電極，試圖克服上述挑戰(zhàn)。這種三維電極的表面積是普通固態(tài)電池薄膜電極的25倍，具有較高的電子和離子電導(dǎo)率，從而實現(xiàn)快速充電和低溫操作。

所以，這款固體電池的能量密度是普通鋰電池的2.5倍。隨著材料和制造水平的不斷進步，菲斯科預(yù)計到2020年這種電池的成本將為常規(guī)鋰電池的三分之一。此外，電池爆炸的風(fēng)險也比較低。

菲斯科公司電池系統(tǒng)副總裁FabioAlbano稱，"這一突破標志著固態(tài)電池材料和制造技術(shù)新時代的開始。"他還表示，"我們正在解決固態(tài)電池在商業(yè)化道路上遇到的其他障礙，比如低溫環(huán)境下電池的性能等。"

菲斯科公司稱，這款電池將于明年一月在國際消費類電子產(chǎn)品展覽會（CES）上展出，預(yù)計會在2023年進行商業(yè)化應(yīng)用。目前，該公司正和潛在的非汽車合作伙伴進行洽談，有可能會早于2023年將這款電池進行商業(yè)化應(yīng)用。

事實上，固態(tài)電池并非全新的研究領(lǐng)域。科學(xué)家們多年來一直在實驗室中對這項技術(shù)進行研究。不過由于生產(chǎn)成本、充電周期耐久性等問題，這種產(chǎn)品尚未應(yīng)用。

除菲斯科以外，其他公司和科研機構(gòu)也在這一研發(fā)領(lǐng)域投入了相當大的關(guān)注。比如，日本NEDO（日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機構(gòu)）早在2008年就制定了研發(fā)計劃，并計劃在2030年實現(xiàn)固態(tài)電池的量產(chǎn)，包括固態(tài)金屬鋰、固態(tài)鋰硫和固態(tài)鋰空氣電池等。今年七月，日本豐田在固態(tài)電池專利上取得新進展，并宣布要在2022年推出搭載全固態(tài)電池的全新電動汽車。德國大眾也曾表示，已經(jīng)在計劃下一代電動汽車電池，為里程超過1000公里的固態(tài)電池，將在2025年量產(chǎn)。

責(zé)編：杉杉