2024年刚开年,动力电池领域接连传出重磅消息。
1、先是全球巨头量子景观公司宣布其固态电池通过了可破行业记录的50万公里耐久性测试;后有工信部明确释放“加大全固态电池技术攻关力度”的信号……海内外一系列“大动作”不难看出,全固态电池将成为新的一年新能源领域重点开“卷”的方向。
2、一直以来,动力电池被誉为新能源汽车的“心脏”,是新造车生产最关键的一环,而全固态电池凭借远超于锂离子电池的能量密度和安全性等多重优势,被视为动力电池未来的终极形态。
3、然而现阶段,无论是国内还是海外市场,受制于离子电导率、固固界面等技术问题和成本问题,全固态电池的产业化都面临一系列瓶颈,甚至有观点认为,谁能率先实现全固态电池的产业化,谁才能在全球新能源汽车市场掌握真正的话语权。最紧张的博弈时刻,各竞争者又站到了同一条起跑线,而在城市维度,近日取得国际领先全固态电池关键技术的青岛,率先拿到一个“赛点”。
4、化解锂电“焦虑”的终极方案 1)相较于传统燃油车,新能源汽车的使用成本更低、智能化程度更高,从理论上来讲,驾驶体验是完全不会落下风的,但问题就出在电池上。 2)例如,一辆普通的燃油车满油状态下能够轻松跑到700-800公里的续航里程,而市面上的纯电动车,满电状态下实际能跑到700公里的已经可以算是非常不错的续航成绩;再比如,普通燃油车加满一箱油的时间大概只需三分钟,而电动车的充电时间仍然以几十分钟来计算,即便是最具有优越感的换电技术,从车子进入到驶离换电站也得需要五分钟左右的时间;此外,低温环境下的电池性能问题、易燃易爆炸的安全性问题也都是悬在电动车头顶的“达摩克利斯之剑”。 图片来源:视觉中国 3)于是,想办法提高电池的能量密度和安全性成为国内外科研机构、新能源企业致力的方向。目前市面上的电动汽车普遍搭载的是液态锂电池,能量密度上已经接近理论值的天花板300Wh/Kg,要想达到更高的能量密度,只有将现在的液态电解质升级为全固体电解质,进而可以选择活性更高的金属负极,来提高电池的能量密度。理论上讲,300Wh/Kg不过是全固态电池的起点,它能够将能量密度大幅提升至锂离子电池的2倍。而固态的形式体积更小,不易挥发不易燃,在安全性、充放电速度和循环寿命等方面也具有无可比拟的优势。 4)以此次量子景观破行业纪录的固态电池为例,在经历了长达数月、1000多次充电循环测试后,其电池容量保持率仍高达95%以上,且测试数据显示,装备了该固态电池的电动汽车,在电池的全生命周期内,可以行驶超过50万公里,不会有任何续航能力衰退。
可以说如果要彻底化解新能源汽车的电池“焦虑”,全固态电池的研发与量产是一条必须探寻的理想方案。
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