固态电池将在电动汽车领域迎来黄金期

发布时间:2021-02-26

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据外媒报道,就在人们还没有完善用于电动汽车的锂离子电池的时候,未来可能将取代它们的竞赛却已经开始了。固态电池是最受欢迎的接班人:其支持者承诺,跟特斯拉Model3和雪佛兰Bolt等当今顶级电动汽车相比,固态电池将提供更长的续航里程、更快的充电速度以及更实惠的电动汽车。

固态电池大体是这样的:一种坚硬材料的紧密压缩排列,而非典型锂离子电池的轻度糊状混合物。这种固态成分和结构产生了一种电化学装置并有望带来许多改进之处:

固态电池将在电动汽车领域迎来黄金期

更大的能量密度。这可能意味着一辆电动汽车的续航里程是目前的两倍或更多,或可能续航里程相同但所需的电池却更小、更轻、更便宜、充电更快;

更快的充电速度。据估计,如果使用固态电池,15分钟内就能充满80%的电,其性能将跟目前最好的锂离子电池相当甚至略快一点;

更长的电池寿命。固态技术是GM生产100万英里寿命电池计划的关键部分,它改变了电动汽车的负担能力并减少了人们对大量有毒电池的担忧,据悉,后者需要在行驶10万至15万英里后被回收回去;

热稳定性。固态设计有望降低热失控的可能性,而热失控会导致火灾的发生,锂离子电池就因此而声名狼藉。

当然它也有它的一些弊端:

扩张和收缩问题。固态电池对电池充放电过程中的这些自然变化非常敏感。这样的运动会破坏固态材料的紧凑、精确的排列,如果不能控制或设计这种行为就会导致电池失效;

枝晶问题。这些侵入性的根状结构可以在固态电池中生长,然后破坏材料层的精确划分进而导致电池失效;

费用问题。作为一项新技术,固态电池在达到更大规模和更精细制造之前其成本仍是极高的。

难么谁在涉猎这项电池技术呢?谈论最多的或许是大众汽车投资的QuantumScape公司。预计他们最早将在2024年为大众电动汽车生产固态电池。另外,丰田表示,等到2025年,它将跟松下合作推出一款使用固态电池的产量非常有限的汽车。松下是特斯拉在超级工厂的传统锂电池合作伙伴。

法国的Bollore也已经在固态电池开发的路上,虽然它目前针对的是公共汽车,但它也有计划在2026年推出乘用车版本。

SolidPower则对这一挑战有着自己略为不同的看法,这家公司的目标是设计一种可以在跟目前锂离子电池相同的生产线上生产的固态电池,这样就能更好地利用目前和计划中的巨额投资。眼下,它们已经吸引了来自宝马和福特的投资。

固态电池虽然还需要多年时间才能实现,但如果这些赌注都得到了回报,那么跟使用现有锂离子技术的汽车相比,这种技术可能会使目前仍在苦苦挣扎的电动汽车的舒适度翻倍。