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固態(tài)電池將在電動(dòng)汽車領(lǐng)域迎來黃金期

如意 ? 來源:cnBeta.COM ? 作者:cnBeta.COM ? 2021-02-26 11:41 ? 次閱讀

據(jù)外媒報(bào)道,就在人們還沒有完善用于電動(dòng)汽車的鋰離子電池的時(shí)候,未來可能將取代它們的競賽卻已經(jīng)開始了。固態(tài)電池是最受歡迎的接班人:其支持者承諾,跟特斯拉Model 3和雪佛蘭Bolt等當(dāng)今頂級(jí)電動(dòng)汽車相比,固態(tài)電池將提供更長的續(xù)航里程、更快的充電速度以及更實(shí)惠的電動(dòng)汽車。

固態(tài)電池大體是這樣的:一種堅(jiān)硬材料的緊密壓縮排列,而非典型鋰離子電池的輕度糊狀混合物。這種固態(tài)成分和結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了一種電化學(xué)裝置并有望帶來許多改進(jìn)之處:

更大的能量密度。這可能意味著一輛電動(dòng)汽車的續(xù)航里程是目前的兩倍或更多,或可能續(xù)航里程相同但所需的電池卻更小、更輕、更便宜、充電更快;

更快的充電速度。據(jù)估計(jì),如果使用固態(tài)電池,15分鐘內(nèi)就能充滿80%的電,其性能將跟目前最好的鋰離子電池相當(dāng)甚至略快一點(diǎn);

更長的電池壽命。固態(tài)技術(shù)是GM生產(chǎn)100萬英里壽命電池計(jì)劃的關(guān)鍵部分,它改變了電動(dòng)汽車的負(fù)擔(dān)能力并減少了人們對(duì)大量有毒電池的擔(dān)憂,據(jù)悉,后者需要在行駛10萬至15萬英里后被回收回去;

熱穩(wěn)定性。固態(tài)設(shè)計(jì)有望降低熱失控的可能性,而熱失控會(huì)導(dǎo)致火災(zāi)的發(fā)生,鋰離子電池就因此而聲名狼藉。

當(dāng)然它也有它的一些弊端:

擴(kuò)張和收縮問題。固態(tài)電池對(duì)電池充放電過程中的這些自然變化非常敏感。這樣的運(yùn)動(dòng)會(huì)破壞固態(tài)材料的緊湊、精確的排列,如果不能控制或設(shè)計(jì)這種行為就會(huì)導(dǎo)致電池失效;

枝晶問題。這些侵入性的根狀結(jié)構(gòu)可以在固態(tài)電池中生長,然后破壞材料層的精確劃分進(jìn)而導(dǎo)致電池失效;

費(fèi)用問題。作為一項(xiàng)新技術(shù),固態(tài)電池在達(dá)到更大規(guī)模和更精細(xì)制造之前其成本仍是極高的。

難么誰在涉獵這項(xiàng)電池技術(shù)呢?談?wù)撟疃嗟幕蛟S是大眾汽車投資的QuantumScape公司。預(yù)計(jì)他們最早將在2024年為大眾電動(dòng)汽車生產(chǎn)固態(tài)電池。另外,豐田表示,等到2025年,它將跟松下合作推出一款使用固態(tài)電池的產(chǎn)量非常有限的汽車。松下是特斯拉在超級(jí)工廠的傳統(tǒng)鋰電池合作伙伴。

法國的Bollore也已經(jīng)在固態(tài)電池開發(fā)的路上,雖然它目前針對(duì)的是公共汽車,但它也有計(jì)劃在2026年推出乘用車版本。

Solid Power則對(duì)這一挑戰(zhàn)有著自己略為不同的看法,這家公司的目標(biāo)是設(shè)計(jì)一種可以在跟目前鋰離子電池相同的生產(chǎn)線上生產(chǎn)的固態(tài)電池,這樣就能更好地利用目前和計(jì)劃中的巨額投資。眼下,它們已經(jīng)吸引了來自寶馬和福特的投資。

固態(tài)電池雖然還需要多年時(shí)間才能實(shí)現(xiàn),但如果這些賭注都得到了回報(bào),那么跟使用現(xiàn)有鋰離子技術(shù)的汽車相比,這種技術(shù)可能會(huì)使目前仍在苦苦掙扎的電動(dòng)汽車的舒適度翻倍。
責(zé)編AJX

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