芬蘭新創公司 Donut Lab 近日公布了其固態電池的第二批獨立第三方測試結果,這次聚焦於高溫性能表現。由芬蘭國家 VTT 技術研究中心執行的測試顯示,Donut Battery 不僅能在攝氏 80 度的高溫環境下穩定運行,即使面對攝氏 100 度的極端高溫也能正常運作,且放電容量比室溫時更高。這項結果突破了傳統鋰離子電池長期以來的溫度限制瓶頸,可能為電動車產業帶來革命性的影響。
測試機構:VTT 技術研究中心
本次測試與首批快充測試相同,均由芬蘭國立的 VTT 技術研究中心(VTT Technical Research Centre of Finland)執行。VTT 是北歐最大的多領域研究機構,成立於 1942 年,總部位於埃斯波市,在電池技術、能源儲存等領域擁有豐富的測試經驗和國際認證資格。根據 VTT 公布的報告,這次測試採用標準的放電容量測試流程,以恒定電流放電至 2.7V 截止電壓作為基準進行比較 。
傳統鋰離子電池的溫度瓶頸
傳統鋰離子電池對溫度極為敏感,需要非常精確的溫度控制來避免損壞和加速老化,更要避免最壞情況的熱失控(thermal runaway)。這意味著鋰離子電池的運行溫度範圍非常狹窄,通常受限於最高 60°C 至 70°C。這項限制使得在炎熱環境中進行快速充電成為工程上的巨大挑戰,也是電動車必須配置複雜散熱系統的主要原因。這次測試的設置與之前的快速充電測試類似,測試採用標準的 1C 放電容量測試,以恒定電流放電至 2.7V 截止電壓。測試團隊在之前的快速充電測試中曾觸及 90°C 的設備安全極限,但這並非電池本身的極限,而是測試設備的保守設定。這次他們決定挑戰更高的溫度目標,以驗證電池的真正極限 。
80°C 高溫測試
測試團隊將電池置於攝氏 80 度的環境中維持 2 小時,讓電池溫度穩定後進行 1C 放電容量測試。測試結果顯示,在 80°C 時,與室溫相比,電池在達到 2.7 伏特截止電壓之前,可以多獲得約 10% 的可用能量。這是因為高溫降低了電池的內阻,使得放電時的電壓降更低,從而能夠使用更多的可用容量。值得注意的是,80°C 下的電池行為完全穩定,沒有觀察到任何異常變化,顯示這個溫度範圍完全在安全範圍內。
100°C 極端高溫測試
測試團隊進一步將溫度提升至攝氏 100 度,這是遠超傳統鋰離子電池運行溫度極限的極端條件。在 100 度環境中維持 2 小時後,Donut 固態電池仍然能正常放電,且放電容量比室溫時多出約 7%。測試後檢測顯示,活性材料仍然正常運作,儘管外層封裝袋在高溫中失去了真空。更關鍵的是,在這兩個高溫測試中,電池本身的溫度幾乎沒有上升,顯示固態電池具有優異的熱管理特性 。
測試結論指出,Donut 電池的舒適區遠比傳統鋰離子電池達到更高的溫度。它在 100°C 下繼續以穩定的方式運行,並在 100°C 下達到比室溫標稱容量更多的容量。這對於電動車產業來說是一個重大突破,意味著未來的電動車可以在更惡劣的環境下運行,散熱系統的要求也可能大幅降低,甚至在某些應用場景中可以省略散熱系統 。
對於詳細測試內容與結果感興趣的朋友也可以觀看該影片,不過個人認為還是等實際上市產品在消費市場上販售時再來驗證比較好,目前雖然它們交給公正的第三方測試,但樣品內容到底是不是它們聲稱的「固態電池」也仍未可知:
測試數據總覽
| 測試溫度 | 容量變化 | 穩定性 | 電池溫度變化 |
|---|---|---|---|
| 室溫(基準) | 100% | 正常 | — |
| 80°C | +10% | 完全穩定 | 無上升 |
| 100°C | +7% | 穩定 | 無上升 |
產業意義與展望
Donut 固態電池在高溫環境下的穩定表現,對電動車產業具有深遠的意義。首先,這意味著未來的電動車可以在更惡劣的環境下運行,散熱系統的要求可能大幅降低,甚至在某些應用場景中可以省略散熱系統,這將大幅降低製造成本和車重。其次,傳統鋰離子電池受限於 60-70°C 的運行溫度上限,在炎熱氣候下的性能表現往往大打折扣,Donut 固態電池的出現可能改變這一困境。
從產業角度來看,Donut Lab 目前已公布了兩個批次的 VTT 獨立測試結果,分別驗證了快充性能和高溫性能。這些第三方測試數據至少證實了部分技術指標的可信度。然而,業界關注的其他核心指標,包括循環壽命(宣稱 10 萬次)、能量密度(宣稱 400 Wh/kg)、低溫性能(宣稱 -30°C 至 100°C 工作範圍)、量產可行性(成本、供應鏈、生產規模),都還有待後續測試報告的揭曉。
完整的 VTT 測試報告可在官方網站 idonutbelieve.com 下載取得。Donut Lab 表示將繼續公布後續的測試結果,包括循環壽命測試和實際產品應用等相關數據 。





