在過去一段時間內,固態電池被視為電車的終極方案,然而隨著業界對固態電池技術的深入研發卻發現,固態電池至今仍有無法克服的缺點,當然更為可怕的則是固態電池可能會爆炸,這尤為讓行業恐懼,由此導致的結果是鋰電池10年內都不會被替代,甚至鋰電池的生命周期還會隨著技術的改良而進一步延長。
![]()
固態電池技術主要有硫化物、氧化物、聚合物三大技術路線,其中硫化物路線的技術特性最好,可是硫化物的技術難度卻最高,因為硫化物怕水和怕氧氣--容易產生有害氣體硫化氫,因此無論是生產還是使用都需要極高的條件,其中生產條件需要將濕度控制在低于1%之下,比芯片工廠要求的濕度低于5%還要嚴格,導致生產成本高到驚人。
氧化物路線擁有熱穩定性高的特點,但是氧化物在鋰電池時代就已被證明了它的缺點,那就是一旦熱失控的時候,氧化物會成為助燃劑,如此它與鋰電池存在同樣的缺點,起火的時候現有技術手段無法控制,還存在著循環壽命過短的問題。
聚合物路線是技術難度最低的路線,而且可以利用現有的部分生產線,但是它的能量密度較低,只比當下的三元鋰電池的能量密度稍高,如此付出更大代價研發聚合物固態電池的意義大打折扣,更重要的是它的機械強度最差,這就導致它在汽車這種長期工作在震動環境下的產品非常不合適。
當然上述三大技術路線,都因為電解質是固體物質,他們都存在著與固態電解質與電極的緊密接觸的問題,如何在生產中確保這些固體物質始終緊密接觸,而在裝車使用后確保在汽車長達10年的時間里仍然保持緊密接觸,這都是難如登天的問題。
![]()
在汽車使用過程中,負極還會反復膨脹收縮,這也會導致電極與固體電解質出現縫隙,這對于固態電池恰恰是極為致命的缺陷,此前業界人士喜歡說因為都是固態因此不會起火燃燒,然而如今業界都清楚固態電池內含巨大的能量,如果固態電池熱失控又無法釋放能量,結果就只能以爆炸的形式釋放,后果比現有的鋰電池可要嚴重多了!
在固態電池面臨諸多技術難題的情況下,現有的鋰電池技術則已開始進行改良,并已取得成果,現有的鋰電池會起火的原因就在于鋰電池的電解液含有氧化物,有電池企業就在鋰電池電解質中添加ADP、NH4PF6等阻燃劑,如此可以大幅降低電池起火的概率,而在起火后燃燒的烈度也會大幅下降。
鋰電池的電極技術也在升級,據悉有電池企業在電極材料方面進行升級,可以讓現有的鋰電池循環壽命翻倍,快充速度已極為接近預期的固態電池快充速度。
當然更為重要的是成本,現有的鋰電池已廣泛應用于10萬以下的車型,電車的成本已與燃油車相當,成本對汽車的重要性,可以從三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池的較量當中看出來,當初業界曾以為技術更先進的三元鋰電池會成為主流,誰能想到電車發展10年時間,如今磷酸鐵鋰電池已占據動力電池市場七成份額,最重要的原因就是磷酸鐵鋰電池成本更低。
![]()
鋰電池的技術升級也將進一步延緩固態電池技術的發展,畢竟對于汽車行業來說,眼見著現有的鋰電池技術通過技術升級降低了起火概率以及電池壽命、快充速度都與固態電池接近的情況下,產業界對技術難度更高以及存在爆炸風險的固態電池投入勢必放緩,如此情況下或許2030年量產固態電池都過于樂觀,而規模商用能在2035年實現就已是樂觀了!
特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.