固态电池真能取代液态电池?续航翻倍只是开始,安全隐患或将彻底终结!

现在大伙儿买电动车,第一个问的肯定是——续航怎么样?不管动力多猛、屏幕多厉害,要是电池不给力,跑不远或者充电慢,那心里谁也不踏实嘛。这几年电动车确实火了,大街小巷到处跑,可要说最让人纠结的,还是绕不开电池。咱们既怕它没电,更怕它那种新闻里看到的突然“发火”的情况。说真的,开着车好好的,万一车底窜出一团火,谁顶得住?

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最近有个词挺火,叫“固态电池”。据说这东西安全性高、续航倍儿长,充电快得不得了。听着咋咋唬唬的,真叫人动心。但这不是说有就有的东西,虽说喊了十多年了,可市面上连一辆实打实的固态电池车你都见不着。于是就有很多人琢磨,这玩意是真未来,还是只能活在“明年量产”的PPT里?

要想弄懂固态电池到底值不值得期待,我们得先明白现在的电动车电池是啥样。现在咱们的电池里,其实装的是“一包水”,学名叫液态电解液。简单说,锂离子就在这“水”里游来游去,负责传导电流,说它像路上的快递员也行。它的优点倒是还可以,导电效率挺高,不过问题也不少。最关键的是遇冷、遇热都受不了,隔膜一破,温度飙升,就容易“上火”,这可危险了。曾听过一家朋友聊,他说这液态电池就像个脾气暴躁的孩子,稍不注意就可能闯祸。

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而所谓的固态电池,通俗点讲就是把“水”变成“果冻”,那里面的液态电解液会被换成一种固态的材料。那些锂离子也不是在“水”里游了,而是在固体里“钻”。它最大的好处是安全!固态电池不漏液、不起火,从源头上就杜绝了“热失控”的问题,风险直接降了一大截。

不过说它香,不光是因为安全。固态电池的能量密度更高,这词听着绕,我也查了好半天,它的意思其实跟咱们常说的电池容量差不多。现在最好的一些三元锂电池能撑个300Wh/kg续航,但固态电池一下子能跃到500Wh/kg,甚至更多。你想电池重量差不多的情况下,开个车就能跑远个两倍,别说长途,光是想想平时少跑几回充电站,也让人心里活泛。

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更劲爆的是充电速度,固态电池充电的速度比现在的液态电池快太多了。我们知道现在充电快一点的车,也得最少二十分钟才能充个七七八八,而固态电池据说“十分钟也能满”,当时听这话,我心里就蹦出一个字,哎呀“得劲”啊。这时间,跟加油时长都差不多了。

所以这么好,大伙儿都馋它,厂商更是跟疯了一样抢技术。中日韩欧的厂哪家不是加班加点琢磨方案?丰田、三星、宁德时代这些大厂都想着下一城赢对手。不过这一看下来,槽点也冒出来了。咋说呢?这技术你要真喊厉害,那就问研发进展吧。结果好嘛,十年了,连一辆量产车都没瞅见。不是不勤奋,是真没那么好搞。

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咱仔细捋一捋,到底是承受了啥难度,至今没量产。是固态电解质选啥材料的问题。简单说,有三条路:硫化物、氧化物和聚合物。丰田盯着硫化物,虽然它性能最好,导电快,但人也太娇气了吧,空气水分碰一下就冒毒气,这是做电池还是做毒气弹?生产环境精挑细选,成本高得吓人。

还有氧化物,这路线中国厂商最爱,优点是稳定、放心,坏了也不容易分解,但它硬邦邦的,跟电极贴合一个劲儿别扭,得开高温高压辅助才能好用。

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至于这聚合物呢,早期欧美都挺看好,结果一试傻了眼。常温下根本不导电,得一直给它加热到60度以上才能派上用场,太拉胯了。

这材料麻烦完了,还有个拼装问题。液态电池的造法吧,有点像给蛋糕灌奶油,倒进液体电解液就成了,不算难。但固态电池光灌是不行的,它本身是个“千层饼”结构,要把正负极和固态电解质层压得特别紧密。可固体之间天生就有缝,给你抱得再牢,锂离子穿梭起来也费劲。所以想实现,高温、高压得配齐。

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这就涉及到生产线的问题了,现在造液态电池的设备用来造固态压根不够,全得推翻重建,数不尽的钱要砸下去。有个特别贵的原材料叫硫化锂,一公斤据说要一两千美元。你再看看现在液态电池的一公斤不到十块钱。成本这东西,能差上百倍啊。有人算过,目前全固态电池成本是液态电池的4到8倍,有些甚至比整车还贵!你说,这谁喝得下这个老本投资的苦水?

谁都想提前拔得头筹,日本就特别大胆,丰田抓着它的优势,冲刺硫化物路线,也算是赌一把。如果能做成就是大满贯,手握几千项专利直接逆袭全球。毒性啊、成本啊这些问题,真不是喊两嗓子就能解决的。得了,量产一拖再拖,现在说得最早,怕都得等到三四年后。韩国这边有点谨慎,三星、LG想做聚合物,也瞄着硫化物,路线还在挑挑选选,发布了几次实验室样品,但大规模量产迟迟没个准信。

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那咱中国呢?中国厂商倒是想了个稳妥路子,主攻“氧化物+半固态”,看着像折中,其实特别聪明,想着既提升性能又省点钱。这个思路就是把电解质弄成固态,但留点液态材料辅助导电。这样安全性有保证,能量密度也没问题,而且现有产线稍微改造下就能用。成本能在消费者接受范围内,更贴地气。

其实很多国产品牌这两年已经陆续上车了,像2023年蔚来的150度电池包,续航都突破1000公里了,听着挺强不过说白了它不是全固态,算是个半固态的过渡。不过也唰唰地跑起来了,这事有点意思。

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固态电池的未来是有希望,不管是安全性还是续航能力,都没挑。但它想真普及吧,还得过量产、成本这些老大难关。中日韩其实都在探索,只不过用不同的方式尝试,谁都说不准哪条路最后赢。可能在国际市场你争我斗的结果,就是技术最终成熟,价格也渐渐回落。

对我们普通消费者来说呢,不用瞅着远处的“真固态”发愁,眼前有啥现成的就好好选,关注续航、关注安全,才是正事。不管怎样,大家还是得相信一点,技术总会进步。也许等到果冻电池真普及的那天,回头再想,原来这些踏实攻坚的人,真就帮咱提早过上了更方便的日子。咋样,想想就有点期待了吧?

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