自今年早些时候，芬兰初创公司Donut Lab宣称即将在电池技术上取得重大突破以来，其计划量产的固态电池便饱受外界质疑。人们不禁要问，这家公司真能大规模生产出具备快速充电能力的电池，并且还能规避以往生产过程中遇到的理论难题吗？如今，Donut Lab公布了其电池的首次独立测试结果，该测试对电池的充电速度以及电池组的“热行为”进行了评估，试图以此消除部分疑虑。

此次测试由芬兰国有VTT技术研究中心负责开展。测试结果表明，这款电池的充电速度远超传统锂离子电池。在多次测试场景中，该电池仅需约9.5分钟就能从电量耗尽充至80%，同时还能保持100%的电池容量。而在其他一些测试里，它更是能在约4.5分钟内从0充至80%，容量保持率达到99%。

固态电池向来被视作电池领域的“圣杯”，然而几十年来，它一直让科研人员头疼不已，难以实现技术突破。当下，大多数电动汽车公司采用的都是“湿式”锂离子电池，这类电池依靠液体电解质来传输能量。但它们存在明显短板，充电速度慢，在零下温度环境下会冻结，并且含有易燃材料，一旦车辆发生碰撞，这些材料可能引发危险。与之不同的是，固态电池采用“干式”导电材料制成，能够在不出现传统电池热失控问题的前提下，储存更多能量。

一般来说，如果对电池进行快速充电，电池的化学性能会迅速退化，容量也会随之下降。但从此次测试结果来看，Donut Lab的电池在经历快速充电后，仍能保持近100%的能量潜力。这意味着，电动汽车的充电时间有望从原本的30 - 40分钟大幅缩短至5分钟，与在加油站加油的时间相差无几。

目前，大多数电动汽车电池，像特斯拉、现代汽车所使用的电池，都配备了主动冷却系统，以此在充电过程中保持电池温度适宜。而在本次测试中，VTT去除了所有主动冷却系统，转而采用被动冷却系统，目的是证明这款电池即便没有笨重且成本高昂的液体冷却系统，也能安全充电。测试通过两种方式展开，一是将电池夹在两块铝板之间，二是把电池放置在一块金属板上，同时全程监测电池温度变化。

VTT采用“C率”来衡量电池相对于其容量的充电速度，其中1C表示电池在一小时内从电量耗尽充至满电状态。传统锂离子电池在配备主动冷却系统的情况下，通常以1C至3C的速度充电。而在本次测量中，在没有主动冷却的条件下，充电功率有了显著提升。VTT首先进行了1C标准放电容量测试，随后在两种不同的冷却配置下，开展了5C和11C的快速充电测试。

在这些测试条件下，Donut Lab的电池在5C充电功率下成功充电超过九分钟。在此充电功率下，电池单元约9.5分钟就能达到80%的电量，略超过12分钟便可充满电。充电后进行放电操作时，电池单元能够提供100%的充电容量。

不过，测试过程中也暴露出一些问题。在一次仅使用一块冷却板的测试中，电池温度过高，达到了90°C的安全极限，机器随即自动关闭，以防止电池受损。研究人员经过检查发现，电池与冷却板接触不够紧密，于是对电池进行了固定处理，以此提高热接触效率，让热量能够更有效地传导到金属板上。

“与其他固态电池不同，那些电池需要高压压缩，并且在充电循环过程中体积变化幅度高达15 - 20%，而Donut电池无需特殊压缩处理，也不需要更广泛的冷却措施，”Donut Lab首席技术官Ville Piippo在一份声明中表示，“这极大地简化了电池组的结构，实现了成本效益高、功率强大，并且在能量和功率密度方面优于传统锂离子电池的解决方案。”

Donut Lab宣称，其电池的能量密度达到每千克400瓦时。相比之下，当下大多数锂离子电池的能量密度处于每千克200至300瓦时之间。该公司还表示，这款电池能够在10分钟内充满电，而且使用寿命可达10万次循环。目前，锂离子电池的寿命通常在1500至3000次循环之间。据该研究所介绍，VTT测试的“固态电池V1”容量为26Ah，标称能量为94Wh。

但在你准备开香槟庆祝之前，需要留意的是，这份报告并未解决有关Donut Lab固态电池的一些关键问题。首先，VTT并未确认电池组的具体化学成分，只是对其进行了表面验证。其次，测试并未涉及《The Verge》特约撰稿人蒂姆·史蒂文斯（Tim Stevens）所提及的“枝晶问题”，即固态电解质中从阳极向阴极生长的微观石笋，可能会导致电池短路。或许Donut Labs会在后续公布的独立测试结果中解决这一问题，该公司承诺会将其作为“I Donut Believe”系列的一部分，陆续公布后续结果。