充一次电跑1000多公里?固态电池这回真不是「画大饼」

能量密度翻倍彻底解决自燃问题充放电循环超万次

这些光听听就让人激动的描述最近又频繁出现在关于固态电池的新闻里。

不少刷到有关消息的同学或许会忍不住犯嘀咕:这玩意儿是不是又被哪个 PPT 大师盯上了?

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毕竟新能源圈里有过前科,从石墨烯电池空气电池,那些年我们追过的大饼,摞起来都能开间烙饼铺了。

不过小忆想说的是,这回情况可能真的有点不一样了!

你看,全球动力电池龙头们都在真金白银地往固态电池研发里砸钱。

连丰田、宝马、宁德时代这些向来精打细算的主儿,居然也在最近纷纷宣布固态电池的装车时间表,这意味着啥?

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画了这么多年的固态电池大饼,可能真要熟了!


传统电池:科技树点歪了?

要理解固态电池为什么被寄予厚望,得先看看现在满大街跑的锂离子电池有多「别扭」。

传统锂离子电池(甭管三元锂还是磷酸铁锂),其实都可以把它们叫作「液态电池」。

每次充放电,锂离子都得穿过那一层粘稠的“电解液”,在正负极之间来回奔波。

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电解液虽然让离子移动变得通畅,但也埋下了不少隐患

怕热、又怕冻,还容易漏不说,如果你不小心把电池戳破了(车祸撞击),那电解液就成了正负极短路最直接的帮凶。

结局分分钟演变成爆炸、起火现场了。

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而且一旦热失控,寻常手段压根灭不了,只能等着电池把自个儿「燃尽」。

另外一大隐患就是锂枝晶,锂电池充放电次数过多后,锂离子可能不会老实排队,而是在负极表面形成树枝状的结晶。

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当这些结晶不断累积直到刺穿那层比保鲜膜还薄的「隔膜」时,欸不错,同样也会造成短路。

更别提能量密度这茬了。传统锂离子电池的能量密度,就像挤到最后的牙膏,再怎么挤也难有质的飞跃。

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想要增加续航?最简单的办法就是堆电池。

但是嘛,电池容量提升,重量也会相应增加,车辆续航收益只会越来越小。

总而言之,传统锂离子电池到现在基本已经卷到头了。


固态电解质是下一场电池革命的关键

固态电池的解决思路堪称简单粗暴:既然电解液是万恶之源,那咱就别用了呗。

它直接把那些电解液换成了固态的电解质,可能是特殊聚合物,也可能是硫化物

这一换,整个电池的游戏规则都被彻底改写了。

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首先最重要的安全性得到大幅提升,固态电解质本身就是一些不可燃的化合物。

别说你拿针扎、用火烧,就算你把它锯开,它都不会像液态锂电池那样,几秒钟内烧成一团太阳。

以后车撞坏了,你可能只需要担心修车费,而不是担心自己会不会变成「烤肉」……

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其次是能量密度方面。

目前宁德时代、比亚迪等主流锂电池能量密度大概在 200-300Wh/kg 左右,基本上快到物理极限。

而固态电池因为不用担心短路,电解质大幅浓缩、结构得到优化,带来的结果就是:能量密度直接翻倍

其能量密度可轻松做到 400500Wh/kg 甚至更高

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翻译成人话就是:同样的重量,以前跑 500 公里的,现在能跑 1000 公里

要是按照当前部分车型 100kWh 大电池的堆法,翻个倍就变成了 200kWh,关键是重量还不变,续航说不定能直接干到 1500 公里以上

到时候别说跨省了,你要是体力够好,一脚油门跨个国也不是没可能。

这画面想想就很刺激了!

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最后是寿命方面。

因为没有液体的腐蚀和副反应,固态电池的循环寿命长得离谱。

理论上哈,它能经受上万次甚至更高的充放电循环。

就比如芬兰初创企业 Donut Lab 近日正式宣布推出全球首款具备商业化量产条件的全固态电池,更是打出了 10 万次的超高循环寿命。

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这数据听起来简直像是在挑衅物理常识,但也确实给这块大饼刷了一层厚厚的油。

可能当你把辆车都开烂了、报废了,拆下来的固态电池还能拿回家给老家的扫地机器人再战十年。


固态电池,不只是解决续航焦虑

如果固态电池真能跨过量产门槛,引发的连锁反应可能比大伙儿想象的还要猛。

首当其冲的是汽车设计革命。没有了热失控的担忧,电池包可以做得更薄、形状更自由,未来汽车形态可能会发生天翻地覆的变化。

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动不动续航 1000+ 公里续航意味着大多人不再会有频繁的充电需求,充电基础设施的压力也会小上很多。

除此之外,固态电池的出现可能催生新的商业模式,一块能用 20 年的电池,有望让「车电分离」的租赁模式变得更有吸引力等。

总结来说,这玩意儿不仅仅只是解决续航焦虑这么简单,固态电池可以说更是在重构人类存储能源的方式。

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当能量存储变得廉价、安全、高密度,很多以前难以实现的黑科技(比如载人垂直起降飞行器 eVTOL)都将成为满天飞的现实。

目前,宁德时代、丰田等大厂已经宣布,预计有望在 2027 实现全固态电池上车。

距离全固态电池真正亮相的那天,可能真的不远了!

*资料、图片来源:网络。


本文编辑:@ 小忆

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