固态电池技术取得新突破 ，未来电动汽车充电只需1分钟？
来源：宝鄂实业
2019-03-27 10:11
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报道，电动汽车制造商菲斯克(Fisker)本周申请了一项固态电池专利，不仅可将电动汽车的续航能力提高到令人震惊的804公里，而且充电时间也缩减到短短1分钟。菲斯克公司计划在2018年1月推出新电池技术。
之所以被称为固态电池，是因为它们含有固体电极和固体电解质，从而不同于其他液态形式的电池。固态电池的研究和发展是为了提高锂离子电池的寿命和性能，而锂离子电池仍然是当今电脑、智能手机甚至电动汽车最常见的动力来源。因此，固态电池有可能为电动汽车提供更好的电力来源，电动汽车初创公司菲斯克声称他们已经掌握了这项技术。
汽车新闻网站GreenCarCongress报道称，菲斯克公司本周申请了一项专利，专利描述是“灵活的、优越的能量密度固态电池”。新电池将采用三维实体电极，提供相当于当前锂离子电池2.5倍的能量密度。菲斯克公司表示，单次充满电后，这种电池可以支持电动汽车持续行驶804公里。另外，充电时间也缩短到一分钟。在成本方面，由于材料和制造方面的进步，它的成本仅为常规锂离子电池2020年预计成本的1/3。
菲斯克公司电池系统副总裁法比奥·阿尔巴诺（Fabio Albano）指出：“这一突破标志着固态材料和制造技术新时代的开始。我们正在解决固态电池商业化遇到的所有障碍，比如在低温下的表现，低成本和可伸缩制造方法的使用，并且打造出具有显著厚度和高活性物质负载的大块固态电极。我们很高兴能在这个基础上，把重点转移到能量储存上。”
固态电池被认为比锂离子电池更安全，尽管它们应用的温度范围有限，电极电流密度更高。然而，正如Electrek所指出的那样，这些固态电池通常被认为比现在的锂离子电池应用更广阔。为了降低成本，菲斯克可以用比今天电池更高的电压输出，同时允许使用现有的工具和机器进行电池组装。
菲斯克公司的说法有多可靠呢？至少，该公司知道它在做什么。据GreenCarCongress报道，菲斯克的科学家团队始终在与固态电池初创公司Sakti3的联合创始人合作。此外，该公司预计在2023年之前，他们的固态电极技术可以在电动汽车中使用。在菲斯克发布了Fisker Motion豪华电动汽车之后，该公司将于明年1月的2018年消费电子展上展示这种新的电池技术。
菲斯克公司并不是第一个涉足固态电池的公司，而且大多数公司都还没有真正投入商业使用。麻省理工学院和三星公司的研究人员此前也宣布了类似的技术。但自从2015年以来，这些技术就没有更新过。最近，包括被称为锂离子电池之父的约翰·古迪纳夫（John Goodenough）的团队也宣布在开发固态电池。
自从托马斯爱迪生（Thomas Edison）寻找方法为他的朋友亨利福特（Henry Ford）的T型车提供能源之后，科学家一直在寻找更好的电池。
现在，一项突破性的全新电池技术似乎终于接近现实。如果达到预期的话，新技术能满足手机上瘾者数天的使用需求，并且能使电动汽车的行驶里程增加到500英里（约804公里）以上。
这项新技术被称为固态电池技术，它用陶瓷材料取代了当今电池中的液态电解质。锂离子电池中的液体和汽油一样易燃，这就是航空领域禁止在飞机上使用它们的原因。一些事故是由锂电池的缺陷引起的。
总部位于科罗拉多州的Solid Power公司首席执行官Josh Duettner-Garrett表示：“固态电池技术终于起飞了。”
他的公司专注于开发固态电池。本周，它与宝马公司结盟，后者已经承诺在未来10年内为其生产的每一款产品提供某种形式的电池组件，无论是传统的混合动力车、插电式电动车还是纯电动汽车（BEV）。
今天的锂离子电池与早期的铅酸、镍镉和镍金属氢化物技术相比有了很大的进步。但是，随着最新的远程电动汽车进入市场，如特斯拉的Model 3和雪佛兰的Bolt，它们需要配备超过700磅（约合635斤）的电池。
让事情变得复杂的是，这种电池需要几个小时来充电，而且锂技术也不便宜。
根据行业数据，汽车电池的价格从2010年的每千瓦时700美元左右，跌至如今的不到200美元。但要满足一辆行驶里程为200英里的电动汽车的需求，60千瓦时的电池仍然需要花费1万多美元。
专家称，固态电池技术有望在三个关键领域实现飞跃，其中一项就是同样大小的电池的供电能力至少能够提升两倍，即能量密度得到提升。最终电池的能量密度能够再翻一番。
这将使汽车制造商在相同里程范围需求下将电池尺寸减半，或者让汽车续航里程加倍并且提升性能，或者他们可以在续航里程和提高性能之间找到平衡。
Duettner-Garrett表示，固态电池也可实现超快充电，为电动汽车充电就像为燃油汽车添加燃料一样简单省时。换句话说，只需要5到10分钟就能充满电。
至于价格，波士顿咨询公司最近的一项研究估计，5年内锂离子电池的价格将降至每千瓦时70美元。但分析师泽维尔莫斯特（Xavier Mosquet）表示，固态电池可能会比锂离子电池便宜20%。
宝马绝不是唯一一家计划使用固态电池技术的公司。
丰田已经暗示，将在2021年前后在美国新工厂的电动汽车生产线中引进这项技术。丰田本月与松下结盟，松下已经成为全球最大的锂电池供应商之一，预计该公司将专注于固态电池技术。
另一家活跃的公司就是英国的陶瓷制造商戴森公司。2015年10月，它获得了Sakti3技术。今年早些时候，戴森透露，计划成立自己的电动汽车子公司，该公司将使用新电池。它还计划使用这项技术来提高无绳设备的吸引力。
固态电池一直以来都在进步，像Duettner-Garrett这样的支持者也承认，他们还没有完全准备好。
电池制造商已经在实验室里展示了这项技术，现在它们必须确保能够批量生产固态电池，然后证明它们能够在电动汽车每天运行的特定充电环境中使用。
