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固态电池一旦量产,现在的电动车全都是破烂,这话是真的吗?
送交者: wwwyu[♂★★★★声望勋衔18★★★★♂] 于 2024-04-15 22:15 已读 2122 次  

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2024年1月,在北京召开了“全固态电池产学会创新平台”的揭牌仪式,200多名行业内的代表参加了这一次行业盛会。

这一次大会的召开,让人们把目光再次聚集到固态电池上来。

有人认为,这将意味着固态电池将会全面量产,进入市场之后现有的电动车将全都会成为“破烂”。

那么,固态电池的前景是否真的会像人们所预料的那样吗? 6park.com

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应运而生的固态电池

随着电动汽车的技术不断成熟,在市场上的电动车保有量也越来越多。

同时人们对于电动车的电池要求也越来越高,尤其是在对于电池的安全性以及充放电率等方面都有着更高的要求。固态电池也正是在这个时候逐渐引起了人们的注意。

其实,固态电池远比人们意识中出现的要早很多。 6park.com

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从1970年诞生到1991年开始走向市场应用,液态锂离子电池技术已经相对趋于成熟。

但是人们却并不满足于原有的续航和安全性,于是各大汽车和科技公司都开始了对固态电池的研究,不过却大多都没有取得太好的成绩。

固定电池最早时是采用硫化铅作为储能,但是因为体积大、寿命短,所以一直没有能够得到更好的市场。

一直到人们发现了磷酸盐玻璃有更高的离子导电性之后,固态电池才有了更好的电解质载体,人们也重新开始了对固态电池的深度研发和应用。 6park.com

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加拿大、荷兰等国家都曾经对固态电池投入了大量的资金进行研发,只不过收效甚微,甚至加拿大的Avestor公司还因此宣布了破产。

真正从技术和应用方面得到大幅度突破的,还要数日本和英国,两者先后造出了质量过硬的固态电池 。

从2018年开始,英国的Sakti3公司开始和德国宝马进行合作,开始了把固态电池大规模应用在电动汽车的身上,让长期被使用者诟病的电动车续航得到了突飞猛进,一度达到了800公里以上的超长续航。 6park.com

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大众汽车旗下的电池公司在2023年底时,还推出了能够在1000多次充电之后还能保持95%电量的新型固态电池。

我国电动汽车行业中的固态电池应用是在2020年以后。

蔚来汽车在2021年时推出了预估能够达到1000公里续航的150kwh的固态电池包,2022年时东风也推出了全新款装配固态电池的纯电动汽车。 6park.com

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虽然固态电池进入我国市场的时间并不是很长,但是与严重依赖燃油能源的市场相比,我国在政府政策的推动下更加注重清洁能源的使用,同时也给了电动车更大的市场,同样也给固态电池提供了更大的提升空间。

目前,越来越多的国内企业正开始抓紧时间布局固态电池的发展和市场,像“全固态电池产学会创新平台”这样的合作平台也会有更高的水准。
可观的市场前景

与传统的液态电池相比,固态电池在蓄电介质成熟之后所显示出来的差异同样也比较明显。 6park.com

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因为两者电解质材料的差异,两者在电极材料方面也表现出了很大的不同。

传统的“老式电池”是以金属锂和石墨棒或硅基材料作为正负两极的主要材料,而固态电池则是以诸如富锂锰基等具有更好更高容量材料作为储、导物质,则在导电的稳定性、蓄电的能量密度等方面都有了更大的提升。 6park.com

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在界面特性方面,两者之间也不尽相同。

液态电池的介质表面积要比固态更大,不过这就让液态电池要比固态电池有更低的界面电阻,让固态电池损耗了一部分传输效能的同时也保证了更多的充放电次数。

尽管在固态电池面世的初期曾经一度使用寿命远远低于传统电池,但是在经过数代研发人员的不断努力下,固态电池的充放电效能得到了很大的提升。 6park.com

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现在的固态电池已经能够和传统的电池相媲美,甚至在个别品牌的数据上还要超过传统的电池。

因为材料和充放电时所产生的效率不同,所以固态电池在热稳定性方面要远远高于传统电池,也就是说在使用的过程中并不会像传统电池那样长时间产生很高的温度。

即便温度过高,也会通过介质迅速与外界产生温度交换,从而降低了发生自燃的可能性、保证了电池的安全性。

相比传统电池而言,固态电池因为材料的质量更轻、结构更简单,所以在重量上也要轻许多。这就让固态电池的应用前景要比传统电池要更多、更广泛。 6park.com

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根据目前的技术来看,液体是没有办法进行有效地排列序列的,只能依靠隔膜技术和电解液对介质进行排列,这样就在无形之间增加了电池的整体厚度,而固体电池的体积则更小、厚度也更薄。

固态电池虽然叫做“固态”,但是却并非只是“一块砖头”,通过特殊技术生产的固态电池在没有坚硬外壳的情况下也能够实现“柔性”和“弹性”的特性。这样的材料在很大程度上能够增加固态电池对于载具的适应性。

另外,固态电池的相关生产材料已经可以实现大规模量化生产,这样就大大降低了原材料的制造成本,在与传统电池相差无几的成本面前,也有越来越多的生产厂家选择了固态电池。 6park.com

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当然,固态电池目前还处于发展阶段,虽然在诸多方面都存在着优势,但是却在应用场景上有着一定的限制,例如在航空航天领域、电动汽车领域等行业中能够经常见到,而小型家用电器以及手机等小型低价格的设备上则仍然还是传统电池的领域。
会颠覆电动汽车市场吗

随着越来越多的汽车生产商将固态电池作为替换传统电池的新一代替代品,人们不禁发出疑问,那就是当固态电池能够大规模量产,形成完整的产业链条的形式进入到市场之后,是否那些依旧采用传统电池的电动汽车将会成为“垃圾”呢? 6park.com

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其实,这个问题的重点并不是采用传统电池的电动车是否会被淘汰,而是“大规模量产”。

有一句话叫“市场是考验产品最有力的答卷”,虽然现阶段在固态电池的“试验区”和“高端玩家区”已经基本实现了“理论与实践相结合”,但是真正在市场上的占比还是要远远低于传统电池的数量。

在2023年末时中国电池产业研究院和著名的电力研究机构EVTank等部门联合出具的《中国固态电池行业发展白皮书》中曾指出,目前固态电池行业虽然已经达到了一定的高度,但是却仍然没有完全解决离子电导率问题、循环性能等问题。

目前暂时还不能够实现完全产业化、链条化的设想,预计大概要在2030年时才能够基本解决这些问题。 6park.com

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从目前的固态电池行业全球布局来看,在各国都注意到固态电池的优势之后都开始在动用政策资源进行扶持和推动。

从2021年开始已经实现了技术瓶颈突破并且已经在出货量的数据上有所大幅度上升,相信随着技术的日趋成熟和稳定,从2025年到2030年这一段时间将会迎来销量的大爆发。

不过,尽管大家已经公认固态电池将会是锂电池的“最终状态”,但是毕竟是“后起之秀”,虽然已经改善了安全性和充放电的次数以及续航问题,但是却在比能量上很难超越原本的液态电池。

另外,市场需要的产品也并非仅仅是一种产品就能完全覆盖和满足,从这一点来看,先进的固态电池和传统的电池两者相互配合、能够取长补短,才能够被市场所接纳。 6park.com

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以目前占全球固态电池绝大占比的我国市场来看,目前在我国出现了传统液态电池、固态电池和介于两者之间的半固态电池“三分天下”的情况,这样就解决了基层用户的基本使用要求、顶端的科研开发和创新实践,以及介于两者之间的中端使用问题。

中国科学院院士欧阳明教授曾经对于固态电池的未来前景作出过预测,他认为“目前全行业都处于高速发展的状态,这一点是毋庸置疑的。

但是在高速发展的同时,也要注意防止过于激进的技术发展会给这个行业带来颠覆性的风险”。 6park.com

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我国工信部副司长郭守刚对这种担心提出了解决的办法,首先要通过一体化布局去进行集体化的技术攻关,把可能出现的技术风险降到最低;

其次就是通过全行业的相互支持,实现一个共同性技术平台,用来提升整个行业的基础支撑能力;最后一点就是保持市场上产品的多样性,创建一个和谐共生的产业生态平台。

郭副司长的话至少从另外一个角度证明了一点,那就是即便全固态电池能够大规模进入市场,在短时间内依然无法全面取代传统电池。 6park.com

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结语

其实,从我们现在的生活中就能够看得出,无论哪一种技术产品都不会永远保持领先。

即便汽车行业的传统电池在与固态电池的竞赛中处于下风或者落败,也并不能够证明传统电池就是“垃圾”,也同样不能保证固态电池不会被其他的产品替代。

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