內燃發(fā)動機的發(fā)展已超過百年，但也許在未來幾十年將逐漸退出歷史舞臺，再加上越來越嚴格的排放法規(guī)的約束，使得車企不得不開發(fā)出更多的電動車產品。

面對傳統內燃發(fā)動機逐漸讓位于電動車產品，作為全球最大火花塞制造商之一的日本特殊陶業(yè)公司(NGK)也將關注點轉向電池方面。

利用火花塞陶瓷技術方面的專業(yè)知識，逐步擴展到傳感器、半導體和其他主要用于汽車的產品

NGK選擇了固態(tài)電池作為公司未來發(fā)展的重點，認為這種電池會在即將到來的電動車時代成為至關重要的配件。

成立于1936年的NGK以制造火花塞起步，總部位于日本名古屋，利用火花塞陶瓷技術方面的專業(yè)知識，公司業(yè)務逐步擴展到傳感器、半導體和其他主要用于汽車的產品。 NGK火花塞被多個F1車隊使用，包括法拉利、邁凱倫、索伯和紅牛第二車隊;2007年至2011年，NGK是印地系列賽事的獨家火花塞供應商。 除了火花塞、預熱塞及相關產品，公司以生物陶瓷為主的產品也已經應用到醫(yī)療、環(huán)境及能源等多個領域當中。

日本特殊陶業(yè)公司(NGK)總部

“從傳統內燃機汽車到電動車的轉變是不可避免的，這最終會使我們的火花塞和氧氣感知器業(yè)務面臨被淘汰的命運，但我們有著先進的陶瓷技術，因此決定發(fā)展固態(tài)電池業(yè)務。”NGK技術開發(fā)本部部長小島多喜男說道。

事實上，NGK在2010年就意識到火花塞業(yè)務會面臨衰退，正是在那一年，日產推出了純電動車聆風，大洋彼岸的美國，特斯拉也推出了第一款量產電動車Roadster。

NGK之所以選擇固態(tài)電池作為發(fā)展方向，是因為公司的專業(yè)人士相信這將比目前電動車上使用的鋰離子電池更安全，性能也更強。 那么，陶瓷技術是如何與固態(tài)電池聯系起來的? 豐田正在開發(fā)的固態(tài)電池使用的是含硫化的固體電解質，這種電解質導電性好，也相對靈活，但在潮濕環(huán)境下會釋放有毒的硫化氫。

2016年，NGK曾展示芯片型陶瓷固態(tài)電池

NGK則使用陶瓷，并采用一種不同的、基于氧化物的化學技術，這種陶瓷在極端溫度下非常穩(wěn)定，但也有導電性較低和易碎、難加工的劣勢。 目前，同樣是來自于日本的TDK公司已經開發(fā)出小型全陶瓷固態(tài)電池，并應用到像個人健康監(jiān)控器這樣的可穿戴設備上，村田制作所(Murata)也正在開發(fā)類似的產品。 與上述企業(yè)不同，NGK的目標更大，將重點放在可以應用到汽車上的產品。但陶瓷固態(tài)電池因需要使用積層技術，意味著電池體積越大，在制造上的難度也越大。

NGK研發(fā)固態(tài)電池已有5年時間，并已經開發(fā)出比TDK更大的電池，研發(fā)團隊表示正在努力提高電池的能量密度，目標是在2020年左右達到鋰離子電池的性能水平，在這之后，還將繼續(xù)開發(fā)更輕、價格更有競爭力的電池產品。

業(yè)內專家預計，到2030年，插電式混合動力汽車和純電動車將占到全球汽車銷量的26%，國際能源署(International Energy Agency)的數據顯示，這一數字在2016年剛剛超過1%。 與液態(tài)鋰電池相比，界面阻抗過大以及實現快速充電比較難是固態(tài)電池的缺點，成本過高則是阻礙其商業(yè)化的關鍵因素。

“由于無法讓電池的每一個指標都達到最優(yōu)秀水平，一些車企和電池生產商可能對導電性能比氧化穩(wěn)定性更感興趣，所以說，最終的電池產品是妥協后的產物。”伊利諾斯州儲能科學阿貢中心主任、電池專家溫克特?斯里尼瓦森(Venkat Srinivasan)說道。

貼士：固態(tài)電池的原理與液態(tài)鋰電池相同，但其電解質為固態(tài)，不僅如此，固態(tài)電池中由于沒有電解液，安裝在汽車上不需要額外增加冷卻管、電子控件等，不僅節(jié)約了成本，還能有效減輕重量。 固態(tài)電池的優(yōu)勢還在于循環(huán)性能強，提升了電池使用壽命，安全性也更高，發(fā)生交通事故時不易爆炸或起火。不僅是NGK，其他車企與零部件制造商也在加緊調整自己的產品組合。

目前，豐田正在大力研發(fā)固態(tài)電池，并計劃于2020年初期實現該電池的商業(yè)化運營;寶馬正在研發(fā)的固態(tài)電池的量產時間或為2026年;大眾則入股美國QuantumScape公司，共同研發(fā)新型固態(tài)鋰電池。 日本電裝公司與豐田、馬自達展開合作開發(fā)電動車，愛信精機則在研發(fā)混合動力傳動系統以及電動四驅裝置。

在美國，博格沃納已經將業(yè)務擴展到混合動力和電動車部件。今年9月，美國電池制造商A123 Systems投資了開發(fā)固態(tài)電池的Solid Power公司。

以吸塵器聞名的英國戴森公司也計劃2020年開始制造電動車，并收購了研究固態(tài)鋰電池技術的Sakti3，通用曾投資過此公司。 跑車品牌菲斯克(Fisker)已經申請了柔性超高能量密度固態(tài)電池技術專利，有望在2023年開始大規(guī)模生產。

德國大陸集團正在考慮加大對固態(tài)電池技術的投資，以此來加強自身在亞洲及美國地區(qū)的競爭力。