快充10分钟行驶500里 续航问题不必担心了?

电池是电动车绝对的核心,我们也一直在寻求电池技术的突破。近日,奔驰的母公司戴姆勒与加拿大魁北克水电公司宣布建立合作关系,共同开发固态电池技术,据说此次合作主要是为了测试新材料。

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什么是固态电池?

简单来说,就是用陶瓷、玻璃或化学聚合物等固体材料作为电池组成,替代电解液的电池产品。

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固态电池相比如今使用电解液的电池,体积更小,可以使车辆的续航里程更长,同时安全性也更高。目前电解液电池的能量密度在300Wh/kg,已经面临天花板,固态电池理论上却可以达到700Wh/kg,使用固态电池的车辆续航里程最高可达1000km,而且即使电池过热也不会起火、爆炸。

但由于成本高、寿命短的缘故,如今固态电池车辆还处于实验阶段,只有将这些技术壁垒攻破,固态电池才有望广泛应用于车辆上。

固态电池的难点在哪?

固态电池仅需要固态电解质将正负极隔开,那选择什么固态物质就成为了关键点。电解质的导电率非常重要,这反应在我们日常充电速度上,简单说导电率强,充电速度就快,反之则慢。由于固态电解质电导率总体低于液态电解液,目前固态电池的性能整体偏低,内阻较大,所以固态电池无法满足快充要求。

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目前大家所选择的固态电解质主要分三种,硫化物、聚合物和氧化物,但都很难达到液态的水平,而且加工要求极高,成本也非常昂贵,车企们往往只选择一种电解质方向研发。

车企的固态电池发展如何?

但这样一个香饽饽,大家自然不会放过,除戴姆勒外,包括丰田、比亚迪等企业也都在研发可以商用的固态电池。

聚合物固态电池的开发主要以东北师大以及宁德时代为代表;氧化物固态电池的开发主要以美国橡树岭国家实验室以及中科院等为代表;硫化物固态电池的开发主要以丰田以及三星为代表,

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其中丰田在硫化物电解质上已经有所突破,在2014年时,原型固态电池的能力密度就可达400Wh/kg,据说在明年的东京奥运会上,就能拿出使用固态电池的场馆用车。此外,丰田还与松下成立了合资固态电池公司。

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不过这对其它车企可未必是好事,根据此前的消息,丰田已拥有1709项关于固态电池的专利,是竞争对手的3倍之多,这意味着,固态电池可能会像此前的混动一样,丰田的专利把其它车企的路堵住一部分,消费者不一定能享受到优质且低价的产品。

何时能用上固态电池的车呢?

丰田汽车和松下的联盟表示,将在五年内将固态电池商业化。预计2022年丰田汽车生产固态电动汽车的样车,2025年在部分车型中使用固态电池。2030年实现大规模量产应用,能量密度可达500Wh/kg,快充时间仅为10分钟。

我国企业中,发展比较迅速的是清陶能源,由清华大学南策文院士团队创办,2002年就开始研发固态电池,2020年就进入动力电池应用领域,如今固态电池生产线已建成,可日产0.1GWh,目前应用于高端数码产品,但要正式"上车"还要有一定时间。


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