固態(tài)電池跟鋰電池到底有什么區(qū)別?為什么說它會帶來電池革命?
眾所皆知,當(dāng)下主流的新能源動力電池,無非就是三元鋰和磷酸鐵鋰。
前者主推的廠商是寧德時(shí)代,后者則是比亞迪。
但這兩者有什么區(qū)別?
簡單來說,磷酸鐵鋰的優(yōu)點(diǎn)就是安全性高,耐高溫,但續(xù)航弱。
而三元鋰正好相反,續(xù)航能力強(qiáng),但是安全性低,壽命短。
雖然兩者各有千秋,但核心技術(shù)架構(gòu)是相同的,都是由正負(fù)極、電解液和隔膜組成,
同時(shí),依靠鋰離子在電解液中的遷移,來完成充放電。
也就是說,它們都是以鋰作為主要介質(zhì)的液態(tài)電池。
由于鋰是最活潑的金屬,為了讓鋰離子跑快點(diǎn),工程師們會用電解質(zhì)和有機(jī)溶劑調(diào)配電解液。
但由于液態(tài)電解質(zhì)易燃,在高溫下會釋放出大量的熱能。
導(dǎo)致液態(tài)鋰電池在過熱、過度充電或物理損傷的情況下,都有可能發(fā)生燃燒、爆炸。
為了解決這個(gè)問題, 固態(tài)電池便應(yīng)運(yùn)而生。
跟傳統(tǒng)的電池不同,固態(tài)電池的電解質(zhì)是固態(tài)的,安全性大幅提升。
同時(shí),電池體積變小了,縮短了鋰離子跑動的距離,充電效率也更高了。
在能量密度上,液態(tài)鋰電池最高也就300(瓦時(shí)每千克)Wh/kg。
而固態(tài)電池則可以達(dá)到500(瓦時(shí)每千克)Wh/kg以上,這意味著續(xù)航里程將大幅度提高。
豐田此前就宣稱,正在研制全新一代的固態(tài)電池,可實(shí)現(xiàn)充電10分鐘續(xù)航1500公里。
既然固態(tài)電池優(yōu)點(diǎn)這么多,那為什么還沒有大規(guī)模使用呢?
首先就是成本!
目前,做固態(tài)電池有三條路線,分別是聚合物、氧化物和硫化物。
其中,聚合物成本最低,但常溫下導(dǎo)電性很差,需要加熱到60°C以上才能正常工作,相當(dāng)于要給電池帶個(gè)“暖寶寶”才 行。
而氧化物穩(wěn)定性強(qiáng),但生產(chǎn)難度極高,每小時(shí)燒結(jié)耗電300度,制造成本比傳統(tǒng)鋰電池要高260倍。
硫化物則是最先進(jìn)的,導(dǎo)電性也最好,但也是最難制造的。
據(jù)悉,其制造成本比黃金還貴三倍,并且遇水還會產(chǎn)生劇毒的硫化氫氣體,因此對工廠生產(chǎn)環(huán)境要求極高。
此外,固態(tài)電池的電解液是固體,電極也是固體。
這兩種固體在接觸的時(shí)候,不如液體緊密,多多少少會有縫隙。
如此一來,電池的功率和壽命就會受到影響。
總之,目前油車的續(xù)航能力,基本上已經(jīng)達(dá)到天花板,而電車現(xiàn)在還是初級階段。
如果未來固態(tài)電池能夠量產(chǎn),那么油車就可以退出歷史舞臺了。
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