虽然现在新能源汽车已经发展的非常迅速了,近年来在国内的普及率也提升了很多,但是作为电动汽车,短板依然非常明显,比如续航能力,还要安全问题这都是人们非常关心的问题,但是现在随着人们不断地研究,美国菲斯科汽车公司发布了一项全新的电池技术??固态电池,能将电池的充电速度提升,同时续航里程比锂电池高,这项技术一经推出立刻引起了广泛热潮,毕竟续航能力是现在新能源汽车的通病,而这项技术可以改善续航能力,而且固态电池简单的来说是一种使用固体电极和固体电解质的电池。从固态的电解质来说,不可燃、无腐蚀、不挥发、不漏液,同时也克服了锂枝晶现象,安全性更高。固态电池无论是从续航能力上充电能力上还是在安全性上都完胜锂电池,那么固态电池可以取代锂电池吗。如果我们单纯地从性能和安全还有结构上来讲固体电池优势非常明显,但是不能只看它的优点,它同样有很大的缺点。首先就是固体电池的材料问题,因为固体电池没有液体的浸润,对于内部的电极材料金属物质的材料就变得尤为关键,需要更精致的材料来承载电流,而且固体材料导电性毕竟比不上液体的导电性,所以对材质的要求就更加高了,这就造成了昂贵的造价,在价格上比较锂电池来说优势全无,比较不被人接受。而且锂电池毕竟发展了这么多年,已经形成了完整的产业链,无论是在材料上还是在结构上技术都是比较成熟的,而且经过多年的研究在造价上和安全上已经很让人满意了,所以固态电池想要取代锂电池目前是完全没有可能的,在将来的发展中或许可以。
随着新能源汽车产业的不断蓬勃发展,新能源汽车的相关技术也获得了不断的提升和进步,在动力电池方面也由三元锂电池逐步取代了之前的磷酸铁锂电池,而最近新兴起的一种新的电池技术,固态电池也凭借着优势吸引了很多人的关注,但是从目前来看,固态电池想要取代三元锂电池恐怕还需要很长一段路要走。根据固态电池的结构原理,固态电池就是是一种使用固体电极和固体电解质的电池。这和三元锂电池不同的是,电池内部的化学元素是相对固定的,所以没有液态电池那样的漏液,挥发,易燃等隐患,并且由于没有锂枝晶的现象,所以在安全性方面备受很多人推崇。但是由于现在固态电池发展技术并不成熟,短时间内根本无法形成从固态的电解质来说,不可燃、无腐蚀、不挥发、不漏液,同时也克服了锂枝晶现象,安全性更高。虽然从结构上面来说,固态电池的优势明显,但是由于固态电池的正极材料是采用的固态材料,没有电解液的充分浸润,是会极大的影响电池内部的充放电效率的,也就是会造成后续使用过程中,电池的容量会下降过快,从而影响到新能源汽车的使用效率。而且固态电池作为新兴技术,在制造成本上也是远比已经成熟普及的三元锂电池要高上不少,所以如果不能解决制造成本问题,恐怕想要获得普及是不太容易的。总而言之,固态电池想要迅速形成大规模商用并且形成完整产业链,还是需要电池生产制造企业加大对于固态电池的技术研发,争取早日突破固态电池的技术瓶颈,这样才能够给予固态电池取代三元锂电池的底气。
固态电池作为一种新型电池,从电池的角度上面来说,对于新能源汽车发展起到关键的作用,作为车辆的核心部件关乎车辆的续航里程和用车体验,随着电池的技术的发展,出现了不同种类的电池,美国菲斯科汽车公司发布了一项全新的电池技术??固态电池,能将电池的充电速度提升,同时续航里程比锂电池高,媒体也争相播报固态电池将取代锂电池,看到这不禁要问固态电池能否取得锂电池?从固态电池和锂电池的结构上面去分析,固态电池简单的来说是一种使用固体电极和固体电解质的电池。从固态的电解质来说,不可燃、无腐蚀、不挥发、不漏液,同时也克服了锂枝晶现象,安全性更高。虽然从结构上面来说,固态电池的优势明显,但是要取代锂电池还有一段路要走。首先从电解质的材料上面来说,根据固态电池的结构来说,没有液体的浸润,对于内部的电极材料金属物质的材料就变得尤为关键。而根据现有的固态电解质来现在用的固态电解质材料只能容纳其中某一方面特性。再者来说由于固态电解质电导率总体低于液态电解液,也使得固态电池在使用的面临一定的困境。锂电池在材料结构上面,金属材料电极比较成熟,有着完整的产业链,从成本上面来说要低于固态电池,综合来说,如果固态电池技术能够克服一定的障碍,且成本低廉,那么取代锂电池也只是时间的问题。
固态电池的工作原理与传统锂电池是一样的。固态锂电池的不同在于采用固态物质(比如:聚合物和无机材料等)做电解质,而不是传统锂电池采用的液态电解质。因为使用固态电解质,被称为固态电池。目前占据主流仍是液态锂电池,但现有液态锂电池的能量密度已经达到瓶颈,未来将无法满足技术提升的需求。而固态电池能量密度是液态锂电池的二倍以上,更重要的是固态电池安全性高。固态电解质具有不可燃、不挥发、不漏液等优点,而且固态电池也不会出现锂枝晶刺破隔膜导致短路的现象,克服了易燃易爆的问题。因此,众多公司都发力研究下一代固态锂电池技术。
目前主流电动车普遍使用的三元锂电池,其实存在一定的缺陷,因为无论从化学结构是电池结构来说,三元锂材料都非常容易发热。如果不能把压力及时传导出去,电池就有爆炸的风险。且就续航角度而言,三元锂电池的单体能量密度目前也面临瓶颈,很难有所突破。如果要提高能量密度,只能增加镍的含量或者添加CA,但高镍的热稳定性很差,容易产生剧烈反应。因此,目前只能在电池容量与安全性之间做出取舍。固态电池因其安全性高,能量密度高等优势被看作是新能源汽车电池技术路线的发展方向,目前全球多个国家都在致力于固态电池的研发。目前国内除了中科院宁波材料所,中科院青岛能源所,宁德时代,中航锂电比亚迪等多家研究机构和动力电池企业,也都在从事固态电池的研发工作。
