日前,有媒體從美國(guó)媒體Motor1獲悉,豐田將推出一款全新電動(dòng)車,配備目前正在研發(fā)的全固態(tài)電池,這款固態(tài)電池可大幅提升全新電動(dòng)車的續(xù)航里程,并且縮短充電時(shí)間。這款新固態(tài)電池電動(dòng)車預(yù)計(jì)將于2022年正式上市。
無(wú)論是出于政策的支持,還是滿足環(huán)保法規(guī)的考慮,抑或是因?yàn)橘Y本的青睞,純電動(dòng)汽車的普及都已成為未來(lái)的必然趨勢(shì)。主流汽車廠商已經(jīng)表態(tài),2020年之后純電動(dòng)汽車將會(huì)成為主流,燃油汽車則逐漸淡出歷史舞臺(tái)。

當(dāng)然,即便這一切終將成為事實(shí),但從目前整個(gè)汽車行業(yè)的發(fā)展來(lái)看,純電動(dòng)要成為主流尚需時(shí)日,主要原因無(wú)非幾方面:成本高、充電難、續(xù)航里程和充電時(shí)間局限。所以,目前似乎混合動(dòng)力技術(shù)更適合形勢(shì)。不過(guò),一直主打混動(dòng)領(lǐng)域的豐田已經(jīng)計(jì)劃進(jìn)軍純電動(dòng)市場(chǎng),并計(jì)劃要靠一塊“固態(tài)電池”鬧一場(chǎng)革命,那么這塊固態(tài)電池到底有什么魔力呢?今天小編帶大家看看吧!
目前無(wú)論是數(shù)碼電子還是汽車行業(yè),鋰電池都是最主流的技術(shù)之一,然而鋰電池始終避不開安全問(wèn)題,尤其在汽車領(lǐng)域,鋰電池的散熱問(wèn)題需要嚴(yán)格的熱管理系統(tǒng)加以規(guī)避。其次,目前純電動(dòng)汽車無(wú)法大范圍普及,最主要的一個(gè)原因是鋰電池的能量密度降低,制約了續(xù)航里程的提升,再者即便是大量使用了快充技術(shù),鋰電池的充電時(shí)間也是有瓶頸的,無(wú)法徹底達(dá)到消費(fèi)者的期許。
比起鋰電池,固態(tài)電池似乎有著不可取代的優(yōu)勢(shì)
第一,固態(tài)電池里沒(méi)有氣體、沒(méi)有液體,所有材料都以固態(tài)形式存在,與鋰電池相比穩(wěn)定性與安全性更好;固態(tài)電池本身高安全性、高溫穩(wěn)定性、可能達(dá)到的柔性等其它多功能特性;
第二,固態(tài)電池的能量密度一般是鋰電池的兩倍,這直接決定了純電動(dòng)汽車的續(xù)航里程,如果說(shuō)目前鋰電池的純電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航瓶頸只在500公里左右,那么采用了固態(tài)電池的純電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航焦慮基本能徹底解決;
第三,固態(tài)電池體積更小、更輕薄,而且可以根據(jù)需求調(diào)整電池的形狀,如此一來(lái),純電動(dòng)汽車的電池布局可以更靈活,也不會(huì)過(guò)分侵占車內(nèi)空間,車身重量的問(wèn)題隨之得到解決;
固態(tài)電池能量密度更高、安全性更高、不會(huì)在高溫下發(fā)生副反應(yīng)、同時(shí)也不必設(shè)計(jì)像三元鋰電池那么復(fù)雜的熱管理系統(tǒng),可以節(jié)約成本同時(shí)降低重量。一個(gè)簡(jiǎn)單的對(duì)比:特斯拉-松下生產(chǎn)的85kWh電池組質(zhì)量達(dá)到了900kg,而固態(tài)電池創(chuàng)業(yè)公司SeeoInc相同容量的電池組重量只有323kg。
固態(tài)電池發(fā)展仍需時(shí)間
這似乎聽起來(lái)很美好,甚至?xí)蔀榧冸妱?dòng)汽車領(lǐng)域的未來(lái)之星。但固態(tài)電池同樣有著繞不開的缺點(diǎn):
一、固態(tài)電解質(zhì)電導(dǎo)率總體偏低導(dǎo)致了其倍率性能整體偏低,內(nèi)阻較大,充電速度慢。
二、現(xiàn)階段固態(tài)電池的成本依然高昂,而且生產(chǎn)速度慢,過(guò)去幾年固態(tài)電池受限于容量,更多的只能應(yīng)用在小型電子產(chǎn)品里。
這也是為什么特斯拉和松下要孜孜不倦的搗鼓三元鋰電池,還吸引寧德時(shí)代、比亞迪、LG化學(xué)和三星SDI這些主流動(dòng)力電池玩家紛紛加入三元鋰電池研發(fā)陣列的原因。
總而言之,固態(tài)電池的發(fā)展還處于早期階段,上面的數(shù)據(jù)和特性都帶有實(shí)驗(yàn)性質(zhì),距離商業(yè)化還有一段路要走。下面這張圖是固態(tài)電池和鋰電池等近十年來(lái)國(guó)內(nèi)專利申請(qǐng)量對(duì)比:

從圖中便可看到,固態(tài)電池與鋰電池之間的差距,雖說(shuō)如此,固態(tài)電池商業(yè)化的攔路虎是成本過(guò)高,隨著資本和技術(shù)研發(fā)的投入不斷加大,成本也會(huì)一路下降至可商業(yè)化的水平。三元鋰電池就是一個(gè)例子,2008年,特斯拉電動(dòng)跑車Roadster搭載的電池組成本高達(dá)1200美元/kWh,到2016年,特斯拉電池組成本已經(jīng)下降至190美元/kWh。
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