日产成功开发出全固态电池
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文\\秦叔宝
有一个好消息和一个坏消息,你想听哪一个?
好消息是全固态电池离成功不远了,坏消息是可能最成功的车企不是中国车企。
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固态电池的重要意义
众所周知,电池是新能源汽车的核心部件,电车的进化与升级,电池技术的瓶颈突破是关键一环。
目前市面上的动力电池主要有两种,一种是磷酸铁锂电池,另外一种三元锂电池,两者各有优劣。这两种电池的结构差不多,主要由正极、隔膜、负极,再灌上电解液制造而成,它们统称为液态电池。这种结构会发生隔膜刺穿、电解质乱流的意外情况,从而引发汽车自燃。
而大功率的汽车用的电池内部材料是液态锂。但液态锂并不一定是最优解。科学家和车企早就意识到液态锂材料电池的能量密度快到极限了,需要开发一种能量密度更高的电池材料。
这时候一个熟悉的朋友出现在我们的视野,它就是固态电池。其实我们家用的5号电池、7号电池其实都是固态电池。
它是一种使用固体电极和固体电解质的电池,没有电解质乱跑的余地,更不必说什么起火自燃了。并且固态的比液态的能量密度高,锂和玻璃合成固态材料可以用于做固态电池,是目前的一种主流研发方向。
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固态电池的利与弊
所谓固态电池,即电池使用固体电极和固体电解质,而不是传统锂离子电池中的液体或凝胶电解质。
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与传统锂离子电池相比,全固态电池的优势通常被认为是具有更高的能量密度,更长的货架期。
与传统锂离子电池最大的不同在于,固态锂电池采用固体电解质替代传统电解液体系和隔膜,有望显著提升电池安全性、使用寿命。一般来说,固态电池的存储能量密度是液态锂离子电池的两倍到十倍。
所以,固态锂离子电池被认为是破解传统锂离子电池能量密度和安全性“魔咒”的下一代动力电池技术。
但任何事情都要辩证的看待,固态电池也有一些弊端,最重要的就是成本问题。
全固态电池目前成本被认为比锂电池高4倍以上。而且固态电池不仅是成本高,而且研发难题是非常大的。
宁德时代董事长曾毓群也曾经表示:“固态电池有很多科学及技术的基础问题尚未解决,我们公司深耕10多年,仍然认为难以形成有技术可行性和市场竞争力的产品。”
固态电池的考验是地狱难度级别的吗?其实属于难虽难,但可以克服的程度,有的车企就做到了。
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不愧是你——丰田
中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高表示:据了解,目前在全球范围内,日本企业在全固态电池上面投入得最多。拥有固态电池技术专利最多的是丰田汽车。
丰田计划2025年前实现全固态电池小规模量产,2030年前全固态电池要实现稳定量产。
日本汽车制造商日产(Nissan)宣布,日产研发的全固态电池和现在的液体电解液锂离子电池相比,成本会降低50%,能量密度提高1倍,并且可提供比现在电池快3倍的充电速度。日产计划在2025年建立并运行全固态电池试点生产厂,然后在2028年首次应用在汽车上,逐步实现量产。
当前,全球约有50余家企业致力于固态电池的技术开发。总体而言,日韩处于技术领先地位,欧美企业广泛布局,国内只有少数企业掌握部分核心技术。
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写在最后:
锂电池赛道,日系车落后一程,但在这场马拉松当中,或许日系车的崛起就能从固态电池开始。而中国车企还在追求能量密度与安全的平衡,与性能的平衡,与成本的平衡。顾虑太多则会失去先机。
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