固态电池使用更小体积电池组为电动车提供更多续航里程
来源：宝鄂实业
2019-03-25 17:14
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固态电池使用更小体积电池组为电动车提供更多续航里程
用电动车替代燃油车预计将推动锂离子电池的指数增长，能为公司带来无比巨大的回报。
彭博新能源金融（BNEF）最新报告发现，2017年，电动的公交车和乘用车占了440G瓦时的锂离子电池需求。到2030年，这一需求预计将激增至每年超过1500G瓦时。
瑞银集团数据显示，到2025年，电动车电池的市场价值将达到840亿美元左右，而目前的市场价值约为230亿美元。
固态电池成功之前
在进入电动车和公用事业规模的储能领域之前，锂离子技术几十年来都是移动电话和个人电子产品的标准技术，它使用液体电解质在正极和负极之间传送离子，为电池充电或放电。
而固态电池，顾名思义，是用陶瓷、玻璃或聚合物等固体材料来代替液体的电池产品。这将降低电池起火的风险，电池组体积也能变得更小，方便安装在汽车座椅之下。
研究人员希望将固体电解质与锂金属阳极配对，以提高能量密度。这不仅使电动车一次充满电后可以行驶更长距离，也有助于消除消费者对电动车续航里程的担忧，从而提高销售量。
但是，要实现这一切，需要解决一系列难题。
现阶段的原型产品使用寿命过短，传导率也低的可怜，并不适用于电动车。更不用说，还有过高的制造成本，充放电时也有可能发生材料的剧烈膨胀和收缩等不利因素。
日本锂离子电池技术与评估中心（LIBTEC）常务理事石黒恭生说：“当科学家解决了一个问题的同时，通常会加剧另一个问题的影响。”
“在所有的参与者中，似乎每个人都解决了5项最重要的事情中的1项、2项或3项，但没有人真正解决所有问题。”菲斯科电动汽车公司董事长兼CEO亨里克·菲斯科（HenrikFisker）给出了这样的解释。
包括丰田、松下和日产在内，超过25家公司得到了约9000万美元政府资金支持，以加快固态技术发展。
中国青岛市新能源研究所将在2年内对汽车进行试验，并考虑2025年前将其商业化；中国最大的电池生产商宁德时代也在其先进电池研究中加入了固态电池。
韩国三星SDI、SK创新和现代汽车都表态说，正在研究这项技术；开始造电动车的英国戴森公司也把目标瞄准了固态电池。
“至于乘用车，我们应该会在2020年代初期看到原型产品。”戴姆勒电池研究负责人安德烈亚斯·辛坦纳赫（AndreasHintennach）说道。
大众汽车则计划最早于2022年与合作伙伴QuantumScape开始试生产。
上述公司给出的时间线也许证明了他们对此项技术积极乐观的态度。但博尔德总经理、行业顾问萨姆·贾菲（SamJaffe）却说：“实际上，想要让这类电池发挥作用，各个公司面临的将是一个残酷的战场，还没有一家企业有获胜的把握。”
BNEF驻伦敦分析师詹姆斯·弗里斯（JamesFrith）认为，到2020年代末，具备上述所有优势的固态电池才会面市，即便如此，其定价仍有可能偏高。
至于特斯拉，这家公司称经常与开发人员交谈，并对电池原型进行评估，但目前还没有发现比现有锂离子电池组更好的技术。
它的ModelS一次充电可以行驶约539公里，“我们已经尽了最大的努力，如果有更好的技术，公司愿意去尝试，只是我们目前还没有发现更优选择。”特斯拉CTO斯特劳贝尔（JBStraubel）在一次年度会议上说道。
特斯拉供应商松下表示，它将继续研究固态技术，尽管“在实现商业化之前还有许多障碍”。
丰田的潜力和它的对手
综合竞争对手能力、公司制造能力和专利数据，取得突破的最大希望也许落在了丰田的肩上。
用电动车替代燃油车预计将推动锂离子电池的指数增长，能为公司带来无比巨大的回报。
彭博新能源金融（BNEF）最新报告发现，2017年，电动的公交车和乘用车占了440G瓦时的锂离子电池需求。到2030年，这一需求预计将激增至每年超过1500G瓦时。
瑞银集团数据显示，到2025年，电动车电池的市场价值将达到840亿美元左右，而目前的市场价值约为230亿美元。
固态电池成功之前
在进入电动车和公用事业规模的储能领域之前，锂离子技术几十年来都是移动电话和个人电子产品的标准技术，它使用液体电解质在正极和负极之间传送离子，为电池充电或放电。
而固态电池，顾名思义，是用陶瓷、玻璃或聚合物等固体材料来代替液体的电池产品。这将降低电池起火的风险，电池组体积也能变得更小，方便安装在汽车座椅之下。
研究人员希望将固体电解质与锂金属阳极配对，以提高能量密度。这不仅使电动车一次充满电后可以行驶更长距离，也有助于消除消费者对电动车续航里程的担忧，从而提高销售量。
但是，要实现这一切，需要解决一系列难题。
现阶段的原型产品使用寿命过短，传导率也低的可怜，并不适用于电动车。更不用说，还有过高的制造成本，充放电时也有可能发生材料的剧烈膨胀和收缩等不利因素。
日本锂离子电池技术与评估中心（LIBTEC）常务理事石黒恭生说：“当科学家解决了一个问题的同时，通常会加剧另一个问题的影响。”
“在所有的参与者中，似乎每个人都解决了5项最重要的事情中的1项、2项或3项，但没有人真正解决所有问题。”菲斯科电动汽车公司董事长兼CEO亨里克·菲斯科（HenrikFisker）给出了这样的解释。
包括丰田、松下和日产在内，超过25家公司得到了约9000万美元政府资金支持，以加快固态技术发展。
中国青岛市新能源研究所将在2年内对汽车进行试验，并考虑2025年前将其商业化；中国最大的电池生产商宁德时代也在其先进电池研究中加入了固态电池。
韩国三星SDI、SK创新和现代汽车都表态说，正在研究这项技术；开始造电动车的英国戴森公司也把目标瞄准了固态电池。
“至于乘用车，我们应该会在2020年代初期看到原型产品。”戴姆勒电池研究负责人安德烈亚斯·辛坦纳赫（AndreasHintennach）说道。
大众汽车则计划最早于2022年与合作伙伴QuantumScape开始试生产。
上述公司给出的时间线也许证明了他们对此项技术积极乐观的态度。但博尔德总经理、行业顾问萨姆·贾菲（SamJaffe）却说：“实际上，想要让这类电池发挥作用，各个公司面临的将是一个残酷的战场，还没有一家企业有获胜的把握。”
BNEF驻伦敦分析师詹姆斯·弗里斯（JamesFrith）认为，到2020年代末，具备上述所有优势的固态电池才会面市，即便如此，其定价仍有可能偏高。
至于特斯拉，这家公司称经常与开发人员交谈，并对电池原型进行评估，但目前还没有发现比现有锂离子电池组更好的技术。
它的ModelS一次充电可以行驶约539公里，“我们已经尽了最大的努力，如果有更好的技术，公司愿意去尝试，只是我们目前还没有发现更优选择。”特斯拉CTO斯特劳贝尔（JBStraubel）在一次年度会议上说道。
特斯拉供应商松下表示，它将继续研究固态技术，尽管“在实现商业化之前还有许多障碍”。
丰田的潜力和它的对手
综合竞争对手能力、公司制造能力和专利数据，取得突破的最大希望也许落在了丰田的肩上。
