芬蘭初創(chuàng)企業(yè)Donut Lab近期在全固態(tài)電池領(lǐng)域引發(fā)關(guān)注。這家公司此前宣稱即將實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)突破，但外界對(duì)其能否解決行業(yè)長(zhǎng)期存在的技術(shù)難題存疑。為回應(yīng)質(zhì)疑，Donut Lab委托芬蘭國(guó)有研究機(jī)構(gòu)VTT技術(shù)研究中心對(duì)電池性能進(jìn)行第三方獨(dú)立測(cè)試，重點(diǎn)評(píng)估快充能力與熱管理表現(xiàn)。

測(cè)試結(jié)果顯示，Donut Lab的固態(tài)電池在充電速度上顯著優(yōu)于傳統(tǒng)鋰離子電池。在VTT的實(shí)驗(yàn)室條件下，該電池可在約9.5分鐘內(nèi)從0%充至80%，且容量保持率達(dá)100%；另一組測(cè)試中，4.5分鐘內(nèi)充至80%時(shí)容量保持率仍高達(dá)99%。這一數(shù)據(jù)意味著電動(dòng)汽車(chē)充電時(shí)間有望從目前的30-40分鐘縮短至5分鐘左右，接近傳統(tǒng)燃油車(chē)加油的體驗(yàn)。

與傳統(tǒng)依賴液態(tài)電解質(zhì)的鋰離子電池不同，固態(tài)電池采用固態(tài)導(dǎo)電材料，具有更高的能量密度和安全性。當(dāng)前電動(dòng)汽車(chē)普遍使用的鋰離子電池在低溫環(huán)境下易凍結(jié)，且液態(tài)電解質(zhì)存在易燃風(fēng)險(xiǎn)，碰撞時(shí)可能引發(fā)安全事故。而固態(tài)電池不僅能量密度更高，還能避免熱失控問(wèn)題，被視為電池技術(shù)的“終極目標(biāo)”。

VTT的測(cè)試特別關(guān)注了電池在高強(qiáng)度快充下的熱行為。研究人員移除了所有主動(dòng)冷卻裝置，僅采用被動(dòng)散熱方式：一種是將電池夾在兩塊鋁板之間，另一種是僅放置在單塊金屬板上。測(cè)試中，電池在5C倍率下成功快充超過(guò)9分鐘，12分鐘內(nèi)充滿100%，且放電時(shí)可釋放全部充電容量。傳統(tǒng)鋰離子電池在主動(dòng)冷卻下通常僅能支持1C-3C的充電速率，而Donut Lab的固態(tài)電池在無(wú)主動(dòng)冷卻條件下實(shí)現(xiàn)了更高倍率充電。

測(cè)試過(guò)程中也暴露出一些問(wèn)題。在單散熱板的一次測(cè)試中，電池溫度因接觸不良飆升至90℃的安全上限，導(dǎo)致設(shè)備自動(dòng)停機(jī)。研究人員通過(guò)加固壓緊電池與散熱板的連接，改善了導(dǎo)熱效率，使熱量得以更高效地傳導(dǎo)至金屬板。這一插曲凸顯了被動(dòng)散熱設(shè)計(jì)在實(shí)際應(yīng)用中需解決的工程挑戰(zhàn)。

Donut Lab首席技術(shù)官Ville Piippo強(qiáng)調(diào)，其固態(tài)電池?zé)o需高壓緊固裝置，充放電循環(huán)中的體積變化遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)固態(tài)電池，因此無(wú)需特殊加壓或復(fù)雜冷卻系統(tǒng)。他表示：“這大幅簡(jiǎn)化了電池包結(jié)構(gòu)，降低了成本，同時(shí)在能量密度和功率密度上均優(yōu)于現(xiàn)有鋰離子電池?！睋?jù)公司宣稱，該電池能量密度可達(dá)400Wh/kg，而主流鋰離子電池僅為200-300Wh/kg；循環(huán)壽命達(dá)10萬(wàn)次，遠(yuǎn)超現(xiàn)有鋰離子電池的1500-3000次。

盡管測(cè)試結(jié)果令人振奮，但VTT的報(bào)告并未完全打消外界疑慮。首先，測(cè)試未驗(yàn)證電池的具體化學(xué)體系，僅基于送檢樣品得出結(jié)論；其次，固態(tài)電解質(zhì)中常見(jiàn)的“枝晶問(wèn)題”——即微觀晶枝從負(fù)極生長(zhǎng)至正極引發(fā)短路的風(fēng)險(xiǎn)——未被納入本次測(cè)試范圍。Donut Lab承諾將通過(guò)后續(xù)“I Donut Believe”系列測(cè)試報(bào)告回應(yīng)這些問(wèn)題。目前，VTT測(cè)試的“固態(tài)電池V1”容量為26Ah，標(biāo)稱能量94Wh，距離商業(yè)化應(yīng)用仍需跨越量產(chǎn)工藝與成本控制的雙重門(mén)檻。