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网上到处流传固态电池是电池行业的颠覆性黑科技,很多短视频不断渲染它超强的性能表现

网上到处流传固态电池是电池行业的颠覆性黑科技,很多短视频不断渲染它超强的性能表现。大量车友心生好奇,想要弄明白固态电池究竟强在哪些地方。不少打算买车的朋友甚至直接暂缓购车计划,等待这项新技术落地装车。

现在市面上绝大多数电动车使用的都是液态锂电池。电池内部充满易燃的液态电解液,锂离子依靠液体完成来回移动。这套技术经过十几年打磨已经足够成熟。电芯受到挤压、穿刺、高温烘烤的时候,液态电解液很容易发生分解燃烧,引发热失控现象。车企只能依靠增加防护壳体、搭建复杂温控系统,降低事故发生概率。固态电池把原本流动的液态电解液替换成固态电解质材料,同时还可以替代电池内部的隔膜结构。这套底层结构改动,直接带来几方面让人眼前一亮的提升。

安全性层面的变化最受大众关注。固态电解质本身不具备燃烧属性。电芯出现破损挤压,不会出现电解液泄漏流淌扩散起火的情况。同等测试条件下,固态电芯起火冒烟概率会大幅下降。能量密度上限得到大幅度拉高。液态锂电池受材料体系约束,能量密度提升慢慢摸到天花板。固态电池可以适配锂金属负极材料,同等重量体积之内,能够储存更多电量。放到汽车上面,电池包重量下降,车辆不用堆砌巨大电池组,也能够实现千公里级别续航里程,整车配重、车内空间布局都有更大优化空间。部分技术路线的固态电池快充能力表现亮眼,十几分钟就可以完成大部分电量补充。低温环境性能也有改善,冬天行驶续航缩水情况会有所缓解。循环寿命指标同样更加好看,充放电循环次数得到提升,长期使用之后电池衰减速度变慢。

普通网友不要被各种炫酷宣传冲昏头脑。纸面优势不等于装车之后就能完整兑现。固态电池最大麻烦来自固固界面难题。液态电解液可以充分浸润包裹住电极颗粒。固体材料互相贴合,微观视角下到处都是细小缝隙。锂离子通行阻力变大,内阻随之升高。电池反复充放电过程中,电极材料会发生膨胀收缩,缝隙还会持续扩大,直接拖累电池寿命和充放电效率。就算更换固态电解质,锂枝晶的问题依旧没有被彻底根除。尖锐的晶体依旧有可能顺着材料缝隙向内渗透,造成电芯内部短路。

生产制造环节同样拦着一道道高墙。不同技术路线对生产环境提出严苛标准。硫化物体系对水汽极度敏感,整个车间需要维持无水无氧状态。原有锂电池生产线很难直接拿来使用。厂房设备改造投入金额巨大。前期良品率很难拉高,直接造成电芯造价居高不下。现阶段市面上装车的大多属于半固态产品,内部依旧保留一部分液态电解液,和完全没有液体的全固态电池不属于同一级别。就算实验室样品拿到亮眼测试数据,想要放到家用车型大规模落地,还要完成海量实车路试,完成整车电控系统适配调校。短期之内,固态电池大概率优先供给高端车型,普通家用车型还需要等待很长时间。

固态电池拥有十分诱人的技术潜力。量产落地还要跨过一大堆现实工程障碍。