梅赛德斯-奔驰驶向固态电池电动车之路：Mercedes-Benz Drives Toward Solid-State EV Batteries

Factorial Energy 的半固态电池有望在几年内应用于电动汽车

Lawrence Ulrich 12 小时前 阅读时间 4 分钟

Lawrence Ulrich 是一位屡获殊荣的汽车作家，曾任《纽约时报》和《底特律自由报》的首席汽车评论员。

梅赛德斯-奔驰认为，到本十年末，其电动汽车中可能配备半固态电池。 Mercedes; Lauren Mitchell

固态电池距离进入汽车展厅还有几年的时间。 汽车行业正在追求这种电池，它用固体陶瓷或玻璃材料取代液体电解质，因为它们具有承载更多能量、充电更快以及通过降低易燃性来提高车辆安全的潜力，优于其他类型的锂离子电池。

现在，Mercedes-Benz 和固态电池制造商 Factorial Energy 已经达到一个充满希望的中间点，将__半__固态电池安装到这家德国汽车制造商的旗舰电动轿车上。

梅赛德斯宣布已开始在其 EQS full-size sedan 中进行原型电池的道路测试。 总部位于马萨诸塞州沃本的 Factorial Energy 提供软包电池，并与 Mercedes-AMG High Performance Powertrains 共同开发了电池组，后者是这家汽车制造商位于英国布里克斯沃思的 Formula 1 赛车子公司。

梅赛德斯表示，该电池的实际驾驶里程超过 1,000 公里（620 英里），比相同尺寸和质量的传统锂镍锰钴氧化物电池高出约 25%。 相比之下，2025 EQS 450+ 目前在欧洲乐观的全球统一轻型车辆测试程序 (WLTP) 循环中的额定续航里程为 800 公里（497 英里），但在美国环境保护署更实际的估计中仅为 627 公里（390 英里）。

梅赛德斯和 Factorial 表示，半固态（或“准”）固态锂金属电池是世界上第一个从实验室工作台跃升到公路行驶汽车的电池。 梅赛德斯于 2024 年底开始在斯图加特进行实验室测试，然后在 2 月开始进行街道测试。

Factorial Energy 的 CEO 兼联合创始人 Siyu Huang 表示：“成功将锂金属固态电池集成到量产车辆中，标志着电动汽车领域的一项历史性成就。”

梅赛德斯-奔驰测试半固态电池：Mercedes-Benz Tests Semi-Solid Batteries

Mercedes

Huang 说，FEST 电池（代表“Factorial Electrolyte System Technology”）具有 391 瓦时/千克的强大能量密度。 相比之下，当今领先的高镍电池的能量密度为 300 瓦时/千克或更低。 这款 106 安时的电池采用注入凝胶或液体的固体电解质。 Factorial 还在开发一种全固态“Solstice”电池，该电池采用硫化物电解质，目标是在电池层面达到 500 瓦时/千克，从而将行驶里程延长高达 80%。 500 瓦时/千克是许多高镍电池的两倍，大约是最好的磷酸铁锂电池的 2.5 倍。

“这是固态电池可能达到的上限，”Huang 说。

因此，汽车制造商有可能将今天的电池组的尺寸、重量和容量大致减半，同时提供相同的行驶里程； 或者保持电池组大致相同的尺寸，同时大幅提高行驶里程或性能。 大幅缩小的电池组将产生一系列工程收益，包括更轻的底盘、悬架、冷却系统和其他用于支撑电池的组件，以及在包装以及乘员和货物空间方面的成本节省。

最初，Huang 认为这项技术最适合高端和高性能汽车，作为高镍电池的卓越替代品。 该公司还看到了消费设备、无人机或对功率放电有严格要求的船舶应用的潜力。

与性能提升同样重要的是，根据 Huang 的说法，FEST 电池与现有的锂离子电池制造兼容，在 2024 年，全球电动汽车中部署了 846 吉瓦时的电池。 Factorial 表示，其工艺将允许电池制造商使用大约 80% 的现有设备。 Huang 估计，电池制造商可以将一家 1 吉瓦的工厂转换为准固态生产，成本仅为 1000 万美元。

Huang 说：“因此，不仅在制造方面，而且在良率提高和成本降低方面，都更容易提升。”

The Factorial product development team use an insulator in the lab.Factorial Energy

Factorial的制造足迹：Factorial’s Manufacturing Footprint

Factorial 目前的年制造能力为 500,000 个 FEST 电池，电池良率为 85%——对于一家试验工厂来说，这是一个不错的表现，但 Huang 表示，商业制造商需要看到大约 95% 的良率才能使电池盈利。 该公司在一轮由梅赛德斯和 Stellantis 领投的融资中筹集了 2 亿美元，还在为道奇 Charger Daytonas 的 demonstration fleet 提供 FEST 电池。 这些电动肌肉车预计将于 2026 年上市。 Charger Daytona 是 Alfa Romeo、Chrysler、Dodge、Jeep 和 Maserati 的几款电动车型之一，这些车型都将基于 Stellantis 的 STLA Large platform 构建。

准固态设计还允许使用锂金属阳极代替石墨，并携带更多能量。 梅赛德斯电池的另一个显着特点是其获得专利的“浮动电池载体”。 这些软包电池在充电时膨胀，在放电时收缩。 梅赛德斯的 F1 部门开发了一种柔性载体来管理这些体积变化，并使用气动执行器来帮助维持电池内部的适当压力。

Huang 说：“在电池循环过程中，存在一种‘呼吸行为’。 因此，您需要一个系统来适应这种呼吸，并在其整个生命周期内提高效率，同时仍然最大限度地提高能源效率。”

至于其全固态 Solstice 电池，Factorial 开发了一种 100% 干阴极工艺，可以消除阴极涂层中的所有有害溶剂。 目前，这些致癌溶剂需要高耗能的蒸发才能安全回收。 该设计还绕过了耗能的“形成”过程，在该过程中，必须对新组装的电池进行充电和放电，以激活材料并在电极上形成稳定的电解质层。 总之，干涂层和电池设计有望实现更可持续的电池生产，并降低成本和环境影响。

Factorial 的电池是几个有希望的固态电池发展项目之一。Volkswagen 已与硅谷的 QuantumScape 合作。 科罗拉多州的 Solid Power 与 BMW 达成了联合开发协议。Honda 最近在日本樱花市开设了一条 demonstration solid-state production line。Toyota 也在内部开发固态电池，这是对电池研发 $13.6 billion investment 的一部分。

与一些专家一样，Huang 认为 2030 年是一个可行的目标，这项技术可以使 EVs 走得更远、充电更快，并且变得更实惠。

Huang 说：“我认为有可能在本十年末在展厅中看到这些电池。”