面对环境污染和石油资源的枯竭,新能源汽车作为一种环保的替代品,其充电和储存方面的问题仍然需要解决。目前,固态电池被业界视为解决这一问题的关键技术。固态电池的能量密度能够达到800-900 Wh/kg,远远超过现有液态锂离子电池的350-500Wh/kg,这意味着固态电池可以提高电动汽车的续航里程,进一步加强新能源汽车与传统汽车市场的竞争。同时,固态电池还可以降低新能源汽车的事故风险,因为它使用固态电解质替代了锂离子电池中的电解液和隔膜,从而避免了电池短路和漏液等问题。
2017年以来,国内外企业纷纷加速固态电池的商业化布局。大众汽车计划在2020年推出固态电池,而丰田也将推出能量密度达到300 Wh/kg的固态电池。这些电池的商业化进程将有明确的时间表,预计到2025年,单体电池能量密度将达到400Wh/kg,2030年将达到500Wh/kg。这将使电动汽车的续航里程相比现在翻一番,大大提高新能源汽车的竞争力。
固态电池的研发和产业化迫在眉睫。目前,商用的锂离子电池主要问题在于使用液态/胶状电解质,电化学窗口有限,难以兼容金属锂负极和新研发的高电势正极材料,从而使能量密度上升存在瓶颈。而固态电池具有高的离子电导率和机械强度、宽的电化学稳定窗口和工作温度区间,能够实现高能量密度、高功率密度和高安全。此外,固态电池还具有结构紧凑、规模可调、设计弹性大等利于整车集成的特点。目前具有潜力的固态电解质材料可以分为聚合物、硫化物和氧化物,但是不同的材质与不同的排列组合化学性能差异很大,有的充电速度快,有的能量密度高,各有所长又各有所短,难以做到一种材料解决所有问题。同时,化学性质不够稳定、制备工艺不完善等问题的真实存在也让固态电池还有相当长的路要走。固态电池产业化的实现从根本上还是取决于材料工艺层面的突破,目前有关固态电池的专利远超其它类型电池的综合。高能量密度全固态电池的产业化应用,预计将耗时5-10年时间。部分先进企业将在2020年小批量生产固态电池,而真正大面积量产预计将在2025年左右。
科技在不断发展,人类在不断进步。希望研究机构和企业能够研发出更实用、价格更亲民的固态电池产品,让我们的世界更加美好。
王传福预测,固态电池在未来的寿命发展上将具备显著优势。 比亚迪研发的固态电池循环充放电设计寿命能达到10000次,相比传统三元锂电池的1500次和磷酸铁锂电池的3000次,这一优势尤为突出。这意味着即使车辆接近报废,固态电池仍能保持良好状态
尽管王传福并没有明确提及固态电池的理想寿命,但从多个方面可以推测,固态电池的理想循环寿命应该能达到4.5万次以上。 理论上,固态电池的电解质不会发生副反应,这使得在充放电过程中不会形成固体电解质界面膜,从而避免了容量下降的问题。因此,固态电
王传福在提升固态电池寿命方面采取了多种具体策略。 首先,比亚迪研发的固态电池在循环充放电设计寿命方面表现优异,能够达到10000次,这一数据远超三元锂电池的1500次和磷酸铁锂电池的3000次,这意味着即使汽车接近报废,固态电池仍能保持正常