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充电1分钟续航800km  固态电池车能否终结燃油车?

 文章来源:搜狐汽车 作者:赫琳  编辑:邓坤  时间:2018-02-08 

在年初举行的国际消费电子产品展(CES)上,菲斯克汽车(Fisker)发布的电动超跑Emotion再一次让“固态电池”成为热议话题。由于搭载石墨烯固态电池,这款超跑称可以实现“充电一分钟续航800km”直接秒杀特斯拉,让不少电动车车主认为固态电池将成为电动车最为理想的动力电池,突破续航限制甚至将会终结燃油车。

传统液态锂电池就好比“摇椅式电池”,摇椅的两端为电池的正负两级,中间为液态电解质,锂离子在摇椅的两端来回奔跑,在从正极到负极再到正极的过程中,电池完成充放电过程。固态电池的原理与之相同,只是电解质为固态。以氧化物体系为主的固态电解质可以表现出优良的稳定性,同时也能够解决开放型空气电池的漏液和电解液挥发问题,让带电离子聚集,传导更大的电流,提升电池容量,保证续航里程。

由于固态电池没有液态电解质,因此更加容易保存,同时其体积小、密度大的特点,更加适合装载在电动汽车上使用,有效减轻车体重量,增加续航里程。

由于固态电池里的材料都以固态形式存在,没有液体电解质,因此固态电池的安全性相对较高,不易出现电池漏液、电解质挥发、高温下发生副反应等问题,使用寿命也因此提升。传统锂电池中隔膜和电解液加起来占据了电池近40%的体积和25%的重量,而使用固态电解质自然就可以减小体积和质量,此外固态电池的能量密度为传统锂电池的2.5至3倍,将其用于电动车动力驱动,可以大大提升续航里程。

但是,就目前的技术而言,固态电池仍面临固态电解质电导率偏低的技术难题(固态电解质与电极材料之间的界面是固体接触固体状态,有效接触弱,影响离子传输)。这一难题会导致充电过程能量损失,快充速度过慢。想要攻克这一难题,则需要投入大量的技术成本,间接提升了固态电池的制造成本。

固态电池的发展虽然面临诸多阻碍,但是从发展趋势看,仍然是未来电动汽车最为理想的动力电池来源,因此许多车企和电池企业纷纷看好这一市场,加入到固态电池的研发大军中。

外观方面,Emotion的最大亮点在于“蝴蝶门”式设计,车门全开时非常有设计感,符合它豪华轿跑车的“浮夸”表现。为了适应自动驾驶的潮流,Emotion搭载了来自Quanergy的固态激光雷达。在2019年的量产车上,所有的自动驾驶性能将成为选装配置。

动力方面,新车搭载了一套145kWh的电池组,综合续航里程超过400英里(约644km),最高时速可达161英里/小时(约合259公里/小时)。快充模式下,9分钟可达到160公里的续航里程。

在今年1月20-21日举办的电动汽车百人会上,欧阳明高强调,固态电池将成为动力电池远期发展的重要目标体系之一,虽然目前受到固固界面稳定性和金属锂负极可充性问题的制约,真正的全固态锂金属电池技术还远未成熟,但是从电解质的角度会从液态、半固态、固液混合,到固态,最后到全固态,将会是未来固态电池的技术发展路线。与此同时,我国国家电池创新中心和中科院物理所在减缓富锂锰基固溶体材料衰减、北京大学项目团队在开发新结构的富锂正极材料等项目上也取得了不同程度的进展。

小结:虽然目前固态电池仍处于研发推广阶段,并且面临技术难题、制造成本、量产规模化等方面的挑战,但是固态电池能够解决目前传统动力电池带来的使用寿命、运行安全、能量密度、续航里程等问题,成为大家心目中最理想的电动汽车动力电池,并且为新能源汽车行业带来全新的技术变革。

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