让新能源汽车15分钟充满电,续航1000公里的固态电池有多牛逼?
虽然电动汽车已经有百年历史,但是在21世纪之前,由于电池技术和科技水平的限制,电动汽车始终没有掀起大的波澜。直到21世纪初,电池技术取得突破,各国开始大规模应用电动汽车。这个阶段电池密度提高,电动车续航水平提升很快,电机的动力性能也不弱于一些低排量燃油车。?
纯电动汽车经过几年的发展,逐渐呈现出品牌化、规模化的趋势。这些都是影响人们购车的主要因素。目前研发生产纯电动汽车的品牌不在少数。几乎所有的汽车品牌都想和新能源挂钩,甚至保时捷也推出了自己的纯电动超跑。?
虽然很多纯电动汽车的续航里程可以达到500km以上,但目前人们快节奏的生活方式以及受电池和充电技术的限制,一直是电动车车主最头疼的问题,因此研发新型电池成为各大车企下一阶段的终极目标。电池技术进步到什么程度,新能源革命就推进到哪一步,这是未来新能源革命的第一推动力。?
目前燃油车续航里程大多在600km左右。电动汽车要达到这个标准,现有电池系统的能量密度要提高一倍半,从一般的160wh/kg提高到400wh/kg,这是电动汽车完全替代燃油汽车的开始。这个指标意味着续航600km,80 kWh,总重约200kg。现在这个体重大概在450-550kg。?
但目前主流的汽车电池,无论是磷酸铁锂电池还是三元锂离子电池,都是液体电解质的锂离子电池,理论最大能量密度为350wh/kg。如果加上各种电池管理系统,整个系统可以达到300wh/kg,基本是极限了。?
所以要解决电池的能量密度问题,消除里程焦虑,最终的解决方案一定是固态电池。
固态电池是一种电池技术。与常用的锂离子电池和锂离子聚合物电池不同,固态电池是使用固体电极和固体电解质的电池。因为科学界认为锂离子电池已经到了极限,所以近年来固态电池被认为是可以继承锂离子电池地位的电池。固态锂电池技术利用锂和钠组成的玻璃化合物作为导电物质,替代了以往锂电池的电解液,大大提高了锂电池的能量密度。?
在生产固态电池电动汽车的竞赛中,丰田似乎已经领先。日前,据日经新闻报道,日本汽车巨头计划于2021首次亮相。丰田在固态电池的专利数量上处于领先地位,拥有超过1000项与该技术相关的专利。?
近日,丰田展示了其在固态电池技术方面的成果,计划于2021年推出搭载固态电池的原厂车型。
丰田原型车原计划在2020年东京奥运会期间向公众展示,但因疫情原因推迟至2021。根据测试得到的数据,丰田的固态电池原型机在充电速度上要比锂离子电池好很多。零到充满只需15分钟,续航达到500公里。
预计量产固态电瓶车续航里程可达1000公里,充电时间10分钟。固态电池的老化程度较低。丰田的目标是在30年的使用寿命内保留90%的电池性能,让固态电池汽车在整个生命周期内都有非常好的续航表现。
想必很多人都有疑问,这么好的电池为什么不量产?
主要是因为固态电池的生产还存在瓶颈。固态电池的关键是固态电解质材料,导致现阶段固态?电池难以发展的主要原因是电解质材料没有取得突破。现有的无机固体电解质和聚合物电解质材料都没有高的离子电导率、机械强度和良好的加工性能。
为了帮助加快这一技术的开发,日本政府正考虑将新设立的2万亿日元(654.38+092亿美元)脱碳基金的一部分用于在中国建设固态电池生产基础设施。三井物产,汽油公司Idemitsu?Kosan和Sumitomo Chemical等工业企业正准备生产固体电解质。大众表示,将在2025年前生产自己的固态电池,日产预计在2028年前生产固态电池原型。
国内车企在固态电池领域也取得了长足的进步。早在2017年,BAIC新能源就率先启动了固态电池及车载匹配技术的研究,与国内外多家固态电池公司建立合作伙伴关系,开展技术交流,明确发展方向,找准固态电池研发难点,经过多轮方案迭代和反复测试,最终实现整车调试下线,从概念到样品,从实验室到试生产线,从台架试验。
近日,北汽蓝谷在互动平台上表示,公司固态电池研发项目已取得一定阶段性进展,正在开展车辆相关测试。
但是原型车充其量只能算是测试车,而不能算是量产车,也就是说所有的固态电池车都还处于测试开发阶段。按照目前各品牌固态电池的研发进度,即使丰田最快用在量产车上,预计最早也要在10年之后。至于未来10年是否会有其他电池技术超车,固态电池未来的道路会如何,我们还不得而知。
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