一点“水分”也不留 固态电池强在哪儿?
据中央广播电视总台中国之声《新闻超链接》报道,近期,新能源车固态电池产业化进程集体加速,有车企甚至表示固态电池规模化“上车”就在明年。
为何固态电池会如此吸引眼球?相比液态,固态电池安全性会有质的飞跃吗?“半固态电池”是过渡期产物吗?液态电池和半固态电池未来还有没有市场?
易燃易爆?已是过去式
相较于液态电池,固态电池在性能方面有很大提升。新能源汽车网主编、汽车评论员李洋介绍,现阶段三元锂电池的能量密度上限为300瓦时/公斤左右,但现阶段固态电池的能量密度就已达到500瓦时/公斤,未来更有望达到上限1000瓦时/公斤。固态电池能量密度更高,就意味着固态电池的续航功能更好,能够实现“一节更比几节强”。
不仅能量多,固态电池充电速度也很快。李洋进一步介绍,目前,传统电池的充电速率上限为4C,这意味着要将电池充满需要15分钟。但固态电池的充电速率可以达到6C甚至10C,这意味着理想情况下充满一块固态电池只需要5到6分钟。
不仅又好又快,比起液态电池,固态电池还更安全。李洋指出,液态电池的电解液很容易导致安全隐患,因为电解液分解温度低,温度稍高便会自动分解。李洋举例,新能源汽车起火之后很难扑灭,原因就在于液态电池在高温环境下一边分解一边产生氧气,从外部隔绝氧气只能是“无济于事”。
但相比之下,固态电池就要安全得多,不论是氧化物固态电池,还是硫化物固态电池,其分解温度起码为几百摄氏度甚至上千摄氏度。李洋还强调,与液态电池不同,固态电池就算分解也不会产生氧气,比起液态电池而言要安全得多。
液态到固态,也要“缓冲带”
固态比起液态具备很多优点,但目前市场上液态电池仍旧是主流。李洋分析,目前固态电池还无法大规模“上车”,并非技术不够成熟,更多是出于经济因素的考量。李洋解释,虽然从长期来看,固态电池能够降低制造电池的成本,但就短期而言,固态电池成本仍旧高于液态电池,需要对制造工艺不断优化迭代才能降低其生产成本。
半固态电池就是从液态到固态这一过渡期的“缓冲区”,李洋进一步指出,半固态电池将电解液含量降低到10%左右,电池性能有所提升,但并没有实现质的飞跃,这也就意味着,半固态电池只有在技术过渡时期才有存在的必要。
但李洋同时强调,尽管固态电池有着诸多优点,但并不意味着液态电池和半固态电池会立刻被淘汰。李洋对此举例,在风电、光电这样的储能领域,对电池安全性的要求并没有特别高,这种情况下就可以考虑使用现阶段成本较低的液态电池。但如果固态电池成本下降得足够快,那么绝大多数传统电池都会退出“历史的舞台”。
电池百态?拭目以待
除了固态电池,现阶段凝聚态电池也成为电池研发的一个方向。李洋介绍,凝聚态电池好似一个“果冻”,在电池结构上其实和液态电池没有本质区别,但比起液态电解质的传统电池,凝聚态电池在能量密度、充放电能力、安全性上有一定提升。
李洋指出,不管是使用高分子材料,还是用更好的金属元素提升电池性能,未来研发电池都必然沿着降低成本、提高安全性这一方向发展。由此可见,固态电池是电池行业的“大势所趋”。