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日前,有媒体从美国媒体Motor1获悉,丰田将推出一款全新电动车,配备目前正在研发的全固态电池,这款固态电池可大幅提升全新电动车的续航里程,并且缩短充电时间。这款新固态电池电动车预计将于2022年正式上市。
无论是出于政策的支持,还是满足环保法规的考虑,抑或是因为资本的青睐,纯电动汽车的普及都已成为未来的必然趋势。主流汽车厂商已经表态,2020年之后纯电动汽车将会成为主流,燃油汽车则逐渐淡出历史舞台。
当然,即便这一切终将成为事实,但从目前整个汽车行业的发展来看,纯电动要成为主流尚需时日,主要原因无非几方面:成本高、充电难、续航里程和充电时间局限。所以,目前似乎混合动力技术更适合形势。不过,一直主打混动领域的丰田已经计划进军纯电动市场,并计划要靠一块“固态电池”闹一场革命,那么这块固态电池到底有什么魔力呢?今天小编带大家看看吧!
目前无论是数码电子还是汽车行业,锂电池都是最主流的技术之一,然而锂电池始终避不开安全问题,尤其在汽车领域,锂电池的散热问题需要严格的热管理系统加以规避。其次,目前纯电动汽车无法大范围普及,最主要的一个原因是锂电池的能量密度降低,制约了续航里程的提升,再者即便是大量使用了快充技术,锂电池的充电时间也是有瓶颈的,无法彻底达到消费者的期许。
比起锂电池,固态电池似乎有着不可取代的优势
第一,固态电池里没有气体、没有液体,所有材料都以固态形式存在,与锂电池相比稳定性与安全性更好;固态电池本身高安全性、高温稳定性、可能达到的柔性等其它多功能特性;
第二,固态电池的能量密度一般是锂电池的两倍,这直接决定了纯电动汽车的续航里程,如果说目前锂电池的纯电动汽车续航瓶颈只在500公里左右,那么采用了固态电池的纯电动汽车续航焦虑基本能彻底解决;
第三,固态电池体积更小、更轻薄,而且可以根据需求调整电池的形状,如此一来,纯电动汽车的电池布局可以更灵活,也不会过分侵占车内空间,车身重量的问题随之得到解决;
固态电池能量密度更高、安全性更高、不会在高温下发生副反应、同时也不必设计像三元锂电池那么复杂的热管理系统,可以节约成本同时降低重量。一个简单的对比:特斯拉-松下生产的85kWh电池组质量达到了900kg,而固态电池创业公司SeeoInc相同容量的电池组重量只有323kg。
固态电池发展仍需时间
这似乎听起来很美好,甚至会成为纯电动汽车领域的未来之星。但固态电池同样有着绕不开的缺点:
一、固态电解质电导率总体偏低导致了其倍率性能整体偏低,内阻较大,充电速度慢。
二、现阶段固态电池的成本依然高昂,而且生产速度慢,过去几年固态电池受限于容量,更多的只能应用在小型电子产品里。
这也是为什么特斯拉和松下要孜孜不倦的捣鼓三元锂电池,还吸引宁德时代、比亚迪、LG化学和三星SDI这些主流动力电池玩家纷纷加入三元锂电池研发阵列的原因。
总而言之,固态电池的发展还处于早期阶段,上面的数据和特性都带有实验性质,距离商业化还有一段路要走。下面这张图是固态电池和锂电池等近十年来国内专利申请量对比:
从图中便可看到,固态电池与锂电池之间的差距,虽说如此,固态电池商业化的拦路虎是成本过高,随着资本和技术研发的投入不断加大,成本也会一路下降至可商业化的水平。三元锂电池就是一个例子,2008年,特斯拉电动跑车Roadster搭载的电池组成本高达1200美元/kWh,到2016年,特斯拉电池组成本已经下降至190美元/kWh。
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