首頁/ 汽車/ 正文

續航1000公里,15分鐘快速充滿,電動汽車終於要熬出頭了?

眾所周知,咱們目前的新能源電車,主要採用的電池都是液態鋰離子電池,比如三元鋰電池。但這種電池有兩個缺點就是續航里程短和充電時間長,對於廣大車友來說很不方便。

如果現在告訴你,隨著固態電池的出現,

未來的電車將會實現1000公里的續航里程,15分鐘快速充滿的快充技術

,你會相信嗎?

續航1000公里,15分鐘快速充滿,電動汽車終於要熬出頭了?

固態電池的“壓倒性”優勢

去年1月份的時候,蔚來公司的創始人李斌,在釋出會上介紹了一款新產品,那就是搭載固態電池的最新款ET7轎車。在他的介紹中,固態電池的優勢可以說是“超強超硬”,釋出會結束後,蔚來公司的市值直接飆升到了全球第三,僅次於特斯拉和豐田。

要知道特斯拉和豐田分別佔據了新能源車和傳統車的巔峰,而蔚來僅次於他倆,足以看出固態電池對蔚來的加持效應有多強,那固態電池對於新能源車到底有哪些優勢呢?

續航1000公里,15分鐘快速充滿,電動汽車終於要熬出頭了?

安全性

電動車之所以經常聽見自燃的新聞,主要還是因為它裡面的電池。一般來講,電動車的電池都是屬於鋰離子電池,這些鋰離子分佈在電解液中,負責電池的充放電過程。由於電池有正負極之分,所以工程師會在電解液中插入一塊隔膜,給鋰離子電池分成正負兩個室。

按理說這樣的分散式結構很符合電池的特徵,然而,問題就出在這個隔膜上。為什麼這麼說呢?因為在充放電過程中,隨著電流的不斷加大,電解液中會形成一根根鋰枝晶,這些鋰枝晶在不斷生長的過程中,會逐漸刺穿隔膜。

續航1000公里,15分鐘快速充滿,電動汽車終於要熬出頭了?

當隔膜被刺穿後,正負極交融,電池就會出現短路。隨著時間的推移,電池也就發生爆炸了。這也就解釋了為什麼許多電動車在無緣無故的情況下會突然起火,尤其是在充放電的時候起火的機率最大,其本質原因就是鋰枝晶導致的電池短路。

很多電車工程師為了解決這個問題,進行了無數次實驗,但都無濟於事,直到固態電池的出現。和鋰離子電池相比,固態電池最明顯的一個優勢就是無需電解液。由於沒有電解液的環境,鋰枝晶也就無法形成,電池爆炸的機率也就大幅減少了。

續航1000公里,15分鐘快速充滿,電動汽車終於要熬出頭了?

而且固態電池的製作材料都是一些耐高溫、耐腐蝕的聚合物,即便出現電池短路,也不會輕易發生爆炸的現象。有科學家曾做過一個實驗,他們將一根鋼針插入到固態電池中,直接將固態電池的正負極隔膜捅穿。

即便是這樣,固態電池依舊能正常充放電,其效能絲毫沒有受到影響。從中也可以看出固態電池在防自燃方面確實首屈一指。

續航1000公里,15分鐘快速充滿,電動汽車終於要熬出頭了?

能量密度高

除了防自燃,固態電池第二個優勢就是能量密度高。傳統的液態電池,克容量只能達到300到500mAh/g,而

固態電池的克容量可以達到3860mAh/g,相當於液態電池的10倍。

克容量的增大,也就意味著電池儲能的能力增大。反映到電動車層面,就是可以增加電車的續航里程。

電動車的缺點大家都知道,無非就是續航里程短。和油車相比,電車充滿一次電,續航里程只有油車的一半不到。而且有些電動車口頭上說可以跑400公里,但實際上路後,能跑200公里就謝天謝地了,所以續航里程一直以來都是電車的桎梏。

續航1000公里,15分鐘快速充滿,電動汽車終於要熬出頭了?

如果用固態電池來替換鋰離子電池的話,電車的續航里程不僅會大大增加,而且電池也不會因為熱脹冷縮而導致電解液效能降低。

在這個基礎上,工程師們還可以儘可能地壓縮固態電池的體積。由於固態電池不需要製作一個充滿電解液的容器,所以它的體積相比於液態電池來說聊勝於無。

一塊手機大小的固態電池,就能釋放出一個籃球大小的液態電池所儲存的電量。如果把幾千塊固態電池全部塞入汽車裡,是不是就能釋放出遠超鋰離子電池好幾倍的電量。到時候別說是400公里了,就算是1000公里也不在話下。

續航1000公里,15分鐘快速充滿,電動汽車終於要熬出頭了?

快速充放電

除此之外,固態電池還有第三個優點,那就是快速充放電。如果是傳統的鋰離子電池,要想充滿電怎麼也得2小時以上。即便是安裝了超級快充的特斯拉,也得要30分鐘到1小時才能充滿電。

但固態電池不需要這麼久。由於固態電池採用的是石墨烯基超級快充技術,只需10分鐘就能將電池充滿。如果再給它搭載一個換電模式,三套電池組分流充電,這樣就能把充電時間壓縮到3分鐘以內。乍一看,是不是就能比肩油車了?

續航1000公里,15分鐘快速充滿,電動汽車終於要熬出頭了?

為何固態電池遲遲沒有商業化?

說了這麼多,很多小夥伴可能就興奮起來了。那照你這麼說,以後就是固態電池的天下了,特斯拉、比亞迪什麼的,都是浮雲,蔚來才是大哥大。其實這種想法有點太過於樂觀了,為什麼這麼說呢?因為固態電池的發展還沒個定數呢。

剛才所講的固態電池的優點,都是屬於概念性的。也就是說,如果要把固態電池的技術落到實處,還需要解決幾個重大的問題。首先第一個就是高阻抗,啥叫高阻扛?簡單來說就是電池的電阻太大,不利於迴圈充放電。

續航1000公里,15分鐘快速充滿,電動汽車終於要熬出頭了?

要知道,液態電池中的電解液,就充當著一個介質的作用。離子和電子會透過電解液來實現傳輸。但固態電池不一樣,由於沒有電解液,所以固態電池只能用介質顆粒來進行導電。在充放電過程中,顆粒材料會出現縫隙,從而影響到電子的正常移動,隨之而來的就是電流的不穩定。

當顆粒中的縫隙大到一定程度時,電池中的高電阻還會產生極化效應,從而使電池的倍率效能出現下降。除此之外,一些導電劑也會隨著時間的推移,逐漸積累在正負極材料的表面,經過連綿不斷的化學反應,也會增大電池的電阻,大大降低電池的功效。

續航1000公里,15分鐘快速充滿,電動汽車終於要熬出頭了?

除了技術方面的問題,在製造成本上面,固態電池也面臨著一道鴻溝。由於生產固態電池需要超高溫的複雜工藝,而且製造電芯的相應裝置也還在研發當中,所以固態電池的生產成本居高不下。

眾所周知,只有把一個商品進行批次化生產,才能壓低成本。如今固態電池還處在一個概念化階段,自然不可能量產。這也就意味著,固態電池的成本要比鋰離子電池高得多。有科學家做過實驗,生產一塊固態電池的成本,要比鋰離子電池貴4倍以上。從中也可以看出,固態電池要想進入尋常百姓家,還得好長一段時間。

續航1000公里,15分鐘快速充滿,電動汽車終於要熬出頭了?

根據業內人士的推斷,距離固態電池的量產可能需要等到2030年前後,這還只是保守估計。那很多人可能會問了,前面不是說過,蔚來將會推出固態電池嗎?難道說蔚來已經掌握了“未來科技”?

原來是蔚來公司畫的餅

說到這裡就要講講蔚來畫的餅了,其實蔚來推出的固態電池車,本質上是一款固液混合的半固態電池車。這款車同時採用固態電池和液態電池兩套動力系統,一旦有一套出現故障,第二套就會及時頂上。

續航1000公里,15分鐘快速充滿,電動汽車終於要熬出頭了?

看出來了吧,這就是蔚來玩的文字遊戲。人家推出的只是固態電池車的低配版本,至於真正意義上的固態電池車,恐怕真的要等到2030年後才能實現面世。當然了,相比於其他公司的吹牛畫餅,蔚來其實已經很不錯了。至少人家在固態電池的發展道路上一步一個腳印,而不是像某些公司一樣,只是單純地畫了個餅。

續航1000公里,15分鐘快速充滿,電動汽車終於要熬出頭了?

按照蔚來公司的規劃,他們預計會在2025年實現半固態電池車的量產,。時候蔚來會把這種電池安裝在最新款ET7轎車上,以此來實現1000公里的續航里程。在固態電池技術真正成熟以後,屆時所有的固液混合車會直接升級為全固態電池車。

看看人家這規劃邏輯,市值衝第三不是沒有道理的。至於真到了那個時候,固態電池車能不能被量產出來,就讓我們拭目以待吧。畢竟理想還是要有的,萬一實現了呢?

相關文章

頂部