如果您認為電動汽車價格過高、充電速度太慢且續航里程不夠長，那么我有好消息要告訴您。電動汽車電池將會越來越好——您甚至無需等待像固態技術這樣的圣杯式突破（holy-grail breakthrough，指在某領域取得重大突破）。

“鋰離子和鋰鐵磷酸鹽——這些電池在能量密度和性能方面確實證明了其價值，我認為我們才剛剛開始這一進程，”特斯拉車輛工程副總裁拉斯·莫拉維（Lars Moravy）在7月27日舉行的“X 收購”活動中接受采訪時說道。鋰鐵磷酸鹽是鋰離子電池的一種成本較低的化學物質。“我仍然認為在微化學和這些形式因素方面還有很大的改進空間，”他對觀眾說道。

我們從電池領域的其他專家那里也聽到了類似的觀點——盡管某些未來具有顛覆性的重大進展極具吸引力，能夠一次性解決所有問題，但目前基于幾十年來存在的鋰離子框架所取得的進展同樣十分顯著。通過調整原材料的比例、電池的設計甚至其形狀，電池制造商能夠在充電功率、能量密度、成本等方面實現新的突破。

拉斯·莫拉維是由1000多名工程師、技術人員和分析師組成的團隊的首席工程師和技術主管，負責所有特斯拉汽車硬件設計車輛（車身、內飾、外觀、照明、底盤、電池結構、熱管理等）、測試和驗證、開發、發射、自動化、制造和維持、測試和驗證以及所有支持PLM和工程工具。

固態電池商業化面臨挑戰

大眾集團宣布，近期向加利福尼亞的電池初創固態電池企業Quantumscape投資超過2.6億美元，其中1.31億美元將用于在圣何塞建立一個試點生產線。QuantumScape 在固態技術方面取得了令人矚目的突破，目標是在 2025年實現商業化生產。

傳統的鋰離子電池使用液態化學物質作為電解質，以促進充電和放電過程中的離子移動。而固態電池則摒棄了這一做法，改用固態電解質，這種電解質通常由聚合物、硫化物、氧化物或陶瓷類材料制成。

固態電池的能量密度理論上可能比傳統鋰離子電池高出 2 至 3 倍，從而能夠實現更長的續航里程。例如，配備固態電池的車輛單次充電可行駛超過 500 英里，這是包括大眾和福特電動汽車在內的多家汽車制造商都渴望達成的目標。

由于沒有液態電解質，固態電池消除了泄漏的風險，并降低了電池起火的可能性。這使得固態電池本身更加安全，這一點對于消費者和制造商來說都是至關重要的考量因素。

固態電池能夠承受更大的電流，這使得快速充電不僅成為可能，而且也變得切實可行。這類電池通常具有更長的使用壽命，并且在無需進行重大維護的情況下能夠承受更多的充電循環，從而在車輛的整個使用周期內提供更高的性價比。

不過，目前這種固態電池電池能量密度為每千克 305 瓦時，僅比鋰離子電池略高一些，后者的能量密度在每千克 200 至 300 瓦時之間。該公司表示，如今續航里程為 350 英里的電動汽車若使用 QSE-5 電池，續航里程可達到 400 至 500 英里——不過這個數字會因電池組的容量而有所不同。

公司一直是這一領域的先驅，投入大量資金進行固態電池的研究，并計劃在 2025 年展示一款由固態電池驅動的原型車。

三星 SDI 和 LG 化學公司也正在投入資金研發這項技術，因為他們看到了其在電動汽車市場占據主導地位的巨大潛力。

換句話說，固態技術有望消除標準的液體電解質，并解決當今電池的幾乎所有缺陷，這確實很酷。但它并非無所不能。

目前，固態電池的生產成本高于傳統電池，主要原因是制造固態電解質的過程較為復雜。另外，尋找既具備穩定性又具有高導電性且成本具有競爭力的材料仍然頗具挑戰性。而且電池創新仍在不斷涌現。例如，麻省理工科技評論的研究人員強調了使用硫化物基電解質方面的突破性進展，這些進展有望降低成本并提高性能。

液態電池仍有發展空間

通用汽車和福特正在努力開發富含鋰錳（LMR）的電池，作為低成本的磷酸鐵鋰（LFP）電池的替代品，后者在中國的供應鏈中占據主導地位。Lucid汽車公司最近推出了Gravity車型，其由松下制造的 2170 電池幫助其在充電僅 10.9 分鐘的情況下增加了 200 英里的續航里程，這在美國創下了新的紀錄。

中國最大的電動汽車制造商比亞迪今年引起了轟動，它宣布其車輛能夠支持此前難以想象的 1000 千瓦的充電功率。

莫拉維說，鋰離子電池技術每年都在穩步改進，他預計這一趨勢將繼續下去。（他估計能量密度和充電速度每年大約有 3%的提升。）為了證明這一點，只需看看特斯拉自己的規格隨著時間的推移是如何不斷提高的。2012 年頂級的 Model S 轎車一次充電可行駛 265 英里。如今的版本比這個數字多了約 150 英里，充電速度也快得多，而且在未考慮通貨膨脹的情況下成本更低。

莫拉維說，特斯拉每隔幾年就會將其各種電池設施更換為改進后的電池設計，并補充說，該公司最近從其兩家供應商——寧德時代和 LG 獲得了新的電池。他稱這些電池在電解質、電極、制造工藝和包裝方面都有一系列“漸進式改進”。

“我認為這種情況將會持續很長時間，而且我們還會在車輛所使用的電池上取得更多改進。”他說道。特斯拉從 LG、松下和 寧德時代等供應商那里采購電池，同時還會自行設計電池用于。

莫拉維預計，其內部設計的電池以及從供應商處采購的電池都將實現持續性能提升。但他也會關注未來的技術發展。從豐田到梅賽德斯-奔馳等汽車制造商多年來一直在投資固態電池技術，許多公司都計劃在本十年末實現商業化應用。

“這并不意味著我們就不關注固態電池、超級電容器以及其他可能提供其他能源替代方案的技術了，”莫拉維說。