未来的电动车不会烧了!固态电池技术真能改变一切?

2019-07-12     纯电车EV

实话说,现在大多数人对纯电动车的忧虑主要集中在电池组安全性上。在纯电动车开始大规模上市的时候,续航焦虑和电池组安全性是两个非常主要的,让人不那么放心的点,但随着现在快充技术的大规模普及,绝大多数纯电动车已经可以做到在30分钟内从20%左右的电量充到80%了,而且电费实在是比汽油费便宜很多很多,因此续航焦虑这点,差不多已经算是解决了。




但电池组安全性问题仍然无法解决,最近接二连三出现的蔚来自燃,不断发生的特斯拉自燃,这些连续发生的自燃事故已经让人们对纯电动车的信心造成了相当程度的冲击。其实大家也都知道,电池技术一直无法突破,锂电池过于脆弱,是造成这一切的根源。




我们都非常希望有一种电池技术,可以一次过解决锂电池的高危险性和过低的能量密度。为此,曾经有所谓的业内专家提出过一种叫石墨烯电池的东西,但后来被证明,石墨烯电池就是一个骗局。

如今,又一种号称可以干掉锂电池的新电池技术出现了,但和石墨烯不同的是,这种新技术,还真靠谱。

固态硬盘我知道,但固态电池?





这种技术叫固态电池技术。这名字有点熟悉对吧?这种技术的发起方(一些大学)宣称,固态电池技术相比目前的三元锂电池技术的提高,就好比电脑里的机械硬盘到固态硬盘一样的巨大提升幅度。




关于固态硬盘和机械硬盘的速度差距,我们这不是IT相关文章就不深入展开了,大家有兴趣的可自行搜索。话说回来,这个所谓的固态电池到底是个什么玩意儿?是不是真的可以取代锂电池?是不是又是一个骗局?

大家必须先知道液态电池





从字面上看,固态电池的技术核心自然是“固态”这两个字,但到底怎么个固态法呢?这首先还要从三元锂电池的结构说起。无论手机还是纯电车用的三元锂电池,它的结构都是一样的,正负极分别存在着大量的电子,两极之间有一张很薄的隔膜,而整个锂电池内部,则充满了一种导电性能极佳的液体。因此,这也就是普通的锂电池会被成为:液体电池“的原因。




而正是这种电解液的存在,电池根本不可能实现更高的能量密度,换句话说,电解液的存在是导致电池组能量密度过低的元凶。能量密度过低,会逼着纯电车厂家必须用更大体积的电池,这增加了重量,也增加了危险性,更增加了自燃风险。而更是因为有电解液的存在,电池组一旦起火,基本上无法控制,只能让他自己烧完为止。

那么什么叫固态电池?





所谓的固态电池其实原理很简单,它就是把传统锂电池里的液体电解液,给换成了一种非常先进的固态材料。你可千万别小看这一换。电解液换成高科技固态材料能直接解决很多问题。第一,固态电池的能量密度相比传统电池会出现飞跃性提高,目前最先进的NCA811和NCM811电池,能量密度基本上在260瓦时/千克上。但固态电池的能量密度,就目前在实验室的测试结果,已经达到了400瓦时/千克以上。如果继续研发的话,突破500瓦时/千克的能量密度非常有可能。




这相当于目前电池组,在同体积下至少一倍的电量提升。目前大多数纯电动车的电池组总电量都在70度电左右,一旦固态电池技术装车,这个数字极有可能变为150-200度电左右,电动车的续航里程将极有可能突破1000公里,真正实现高于汽油车的续航。




而且正因为电解液没了,整个电池组的体积会大幅减小,甚至可以弯曲,折叠。而更重要的是,因为固态电池整个结构没有了不安全的环节,因此固态电池更不容易出现燃烧爆炸,有资料显示,在挪威某电池企业的实验室里经受测试的固态电池,哪怕用刀在它身上捅个千疮百孔,它不仅不会烧起来,甚至还能继续供电。

距离量产还有多远?





一句话说,固态电池技术是目前最为靠谱的,真正的下一代电池技术。目前这种技术已经在多家全球知名电池企业开始了密集的研发和测试。但目前因为这种固态结构还存在一些问题,特别是固态电解质还存在技术障碍,目前只有少数一些企业造出了真正的固态电池实体。




一家法国公司的技术方案虽然靠谱,但电池需要预先加热到60度以上才能工作,存在一定问题。而另一种称为硫化物电解质的方案,目前大量技术专利已经掌握在丰田汽车手里,已经掌握了主动权。而这,正是丰田当初放开混合动力专利的主要原因。

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