新能源迎来固态电池,电池短板将不复存在?

先说说固态电池的优势,能量密度高。能量密度的提升原因首先在于使用的电解质更少、更薄;然后固态电解质大多数拥有较宽的电化学窗口,因此其可以兼容更多高电压正极材料;不仅如此,全固态电池良好的安全性、高电压化还可以让电池管理系统BMS更为简化,因此最后装车的电池系统能量密度可以提高。更高的能量密度,电池也能更轻,降低车身重量。另外就是体积小,小体积/高的体积能量密度的电池对于消费电子品的重要性无需多言,而对于动力电池来说,相对紧凑的体积仍然是非常重要的。在传统锂离子电池中,隔膜和电解液加起来占据了电池中近40%的体积和25%的质量,而使用全固态体系,有望将这一部分的占比降低。不仅如此,目前业内几乎公认:负极如果想要锂金属化,使用具有良好力学和化学稳定特性的固体电解质将是有效可行的方案,这可以使电池能量密度与体积密度都得到明显提升。除此之外,其安全性也要更好,但是固态电池有一个问题,就是很难实现快充,另外,对于传统锂电池来说,电解液与电极材料之间的界面会发生复杂的电化学反应,而在此处是固-液界面,传质等过程总体来说比较顺畅。然而到了全固态电池,这个问题就变的比较麻烦了。全固态电池在此处的界面是固-固状态,这里就涉及到了几个核心的材料学问题:界面的润湿、结合、热膨胀匹配,而且这些不只是单纯的科学层面上的挑战——如果固态电池最后要用到汽车上,必须要解决从实验室到工程应用中的一系列问题。

从目前的电池使用情况来看,大部分的新能源车子都是用的三元锂电池,但是下一步的趋势就是改用固态电池,这样的话续航能力更强,安全性也更高。

任何事物都有一个发展轨迹,包括汽车行业也不例外,在新能源车型兴起的时候,电池和续航是被吐槽最多的问题。如今新能源车型将迎来重大变革。在以往的电池材质上,多数新能源车型都是采用三元锂电池,而这一类电池的短板在于电池能量密度无法达到理想值,即使能够达到也存在很大的不稳定性。作为新能源车型来说,电池的好坏就是决定一切的基础,如果电池无法取得突破,对于新能源的发展无疑是一个瓶颈。就是在这样的背景下,固态电池顺应行业发展适时的出现了,固态电池不仅具有充电时间短、续航里程长的优点,同时由于他电解质的不可燃、不挥发、不漏液等特征,让固态电池的安全性比锂电池要强大很多。在制造结构上,固态电池更紧密、规模灵活性、设计弹性大等特点又可以让电动汽车将更多的电子元件用于驱动。可以说固态电池的出现很大程度的解决了三元锂电池的短板,也为电动汽车未来的发展带来了更多的可能性。因此无论从哪个方面来看,固态电池取代三元锂电池成为必然的发展趋势,现在看来只是一个时间问题。对于这个取代,就好比电脑上的机械硬盘和固态硬盘共存问题,目前电脑领域纯机械硬盘、机械硬盘和固态硬盘共存以及纯固态硬盘共同存在,这样的取代发展趋势也将是新能源车型的发展趋势,这一点是毋庸置疑的。目前已经有不少该领域的专家表示,三元锂电池是新能源车型发展的弊端,其作用已经达到了行业的天花板,对于国家在该行业制定的电池发展计划,截止2020年,锂电池密度达到350Wh/kg,这一个目标是不可能在实现了,因此将目光转向固态电池自然是最佳选择。因此总体来说,固态电池的研发与发展,给新能源车型领域带来新的发展方向和高度,再一次提供了这一个行业的高度,也为接下来的行业进程更进一步。