固态电池并非新概念,早在上世纪70年代就已经出现了,在1991年左右固态电池实现了商业化,目前耳机中所使用的微型锂电池就是一种固态电池。当时的固态电池以薄膜电池形态出现,而当时其未获普及的原因是因为固态薄膜电池存在着容量小,成本高等缺点,但它能进行商业应用,也证明了固态电池技术还是具有可行性。
12月8日,由大众和比尔?盖茨共同支持的一家电池研发创业公司QuantumScape打破了长久的沉默。QuantumScape的技术顾问,卡内基梅隆大学机械工程系副教授为其技术站台:对于大众市场的电动汽车而言,QuantumScape的新产品相对于相同重量的现有电池组,可以获得更多约50%的续驶里程以及更长的电池使用寿命。QuantumScape表示,新产品预计将于2024年投入量产。
而在近日,丰田汽车公开表示,丰田即将于2021年正式亮相固态电池及相关技术;至于正式量产上市时间,目前尚未得到确认。据悉,固态电池可以支持电动汽车每次充电行驶500公里,10分钟内便可充满电。如果丰田能够兑现10分钟充满电的承诺,那么与目前的电动汽车相比,这将使普遍的电动汽车充电时间减少约三分之二。丰田拥有涉及固态电池的1000多项专利,但它并不是唯一一家研究该技术的汽车制造商。日产汽车此前曾表示,它正在开发自己的固态电池,并计划在2028年之前将其商用。
传统锂电池的能量密度最高可以达到300-400Wh/kg,固态电池可提供的能量密度可以达到传统锂电池的两倍左右。能量密度即续航里程,强大的续航保证是固态电池打败锂电池技术的关键。
同时固态电池在重量方面的优势也十分明显,其对空间环境要求并没有那么高。最重要的一点就是可以不必使用嵌锂的石墨负极,通过直接使用金属锂来做负极,从而减轻负极材料的用量,加上简化封装、冷却系统、缩小空间等方式都能减少电池重量。同时在使用寿命方面,固态电池在理想情况下,能够达到45000次左右的循环次数,这对于经常要充放电的固态电池的来说,使用年限有了很大的提升。
目前固态电池距离商业化还有一定距离,但未来随着产业投入的逐渐加大,生产难点、成本等问题都将迎刃而解。而以目前固态电池的“硬”实力来说,取代液态锂电池也只是时间问题。
参考资料:
来电APP. 动力电池革命即将来临?固态电池离我们还有多远?
TechSugar.聚焦下一代电池明星——全固态电池.
(www.188betkr.com 编辑整理/星屑)
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