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固态电池要来了 锂电池离淘汰还有多远?

文章来源:腾讯科技  2018-01-04

标签:固态电池托马斯燃料电池

据国外媒体报道称,如今我们的现代生活几乎离不开电池,但现在的电池技术并没有我们想象中这么先进。

事实上,自从托马斯-爱迪生(Thomas Edison)为自己的老友亨利-福特(Henry Ford)的T型车寻找能源后,科学家们就一直在寻找更好的电池技术。如今,我们似乎很快就要找到电池技术的突破口了。而且,这一电池技术不仅能够满足手机数天的使用需求,还能够让电动汽车用户的续航里程增加到500英里(约804公里)以上。

科罗拉多州固态动力(Solid Power)公司的CEO约什-加内特(Josh Duettner Garrett)称:“固态电池技术终于将要迎来腾飞。”

加内特的公司致力于研发固态电池,该公司上周刚与宝马建立了合作关系,后者此前已经承诺计划在未来十年为自己旗下每款产品提供某种形式的电池组件,包括纯电动汽车、混动车型以及轻混动车型。

应该说,如今的锂离子电池与早期铅酸电池、镍镉电池和镍氢电池技术相比已有极大的提升。但是随着长续航电动车辆开始进入市场(就比如说特斯拉Model 3和雪佛兰Bolt),它们如今依旧需要托着超过700磅(约合300公斤)的电池在路上奔跑。

此外,这种电池需要数小时的充电时间,价格也不便宜。数据显示,虽然电动汽车电池的单位价格已经从2010年的每千瓦时700美元左右降低到到不到200美元。但如果想要满足一辆行驶里程为200英里(约合321公里)电动汽车的需求,单是60千瓦时的电池组就需要花费车主1万多美元。

业内专家表示,固态电池技术预计将在三个关键领域迎来巨大飞越,其中一项就是同样大小电池提供的车辆续航里程至少能够提升两倍,也就是所谓的电池“能量密度”得到巨大提升。

如此一来,电动汽车制造商在相同里程范围需求下可以将电池尺寸减半,或者在不改变电池组大小的情况下让汽车续航里程加倍,同时提升性能。

约什-加内特表示:“固态电池技术还可以实现超快充电功能,今后为电动汽车充电完全可以像为燃油汽车加油一样简单。”

换句话说,今后用户或许只需要5-10分钟就能为电动车充满电。在价格方面,波士顿咨询公司的一项最新研究估计,锂离子电池价格将在7年内降低到每千瓦时70美元,而固态电池则将比锂离子电池还便宜20%。

所谓“固态电池”其实就是使用陶瓷材料取代了一般电池中的液体电解质。这一变化带来的另外一大优势是,彻底解决了锂离子电池中液体和汽油易燃导致安全事故的隐忧。

需要指出的是,宝马绝不是唯一一家计划使用固态电池技术的公司。日本汽车制造商丰田也暗示,将在2021年美国新工厂的电动汽车产线引进这项技术。丰田本月与日本松下达成了合作关系,而松下是目前全球最大的锂离子电池供应商之一,预计也将致力于研发固态电池技术。

除此之外,另外一个活跃其中的公司是英国知名家电制造商戴森。2015年10月,戴森向固态电池公司Sakti3投资了1500万美元,旨在帮助该公司将其固态电池技术商业化,并最终应用于戴森公司的产品中。今年早些时候,戴森还宣布了使用新电池技术启动自家电动汽车子公司的计划。

应该说,固态电池技术一直是电池行业研究人员的研究重点,但即使是约什-加内特等行业领先者也承认这一技术现在还并未成熟。因为虽然电池制造商已经在实验室中展示了这项技术,但他们仍然需要确保能够大批量生产固态电池,且它们能够在电动汽车每天运行的特定充电环境下稳定使用。所以,这恐怕也是这项新技术大约5年后才可能得到广泛使用的主要原因之一。

可以肯定是,如果电池制造商们能够克服固态电池技术的障碍,且这项技术能够达此前预期,那么这一电池将足以让如今的各种无线设备更加满足人们的日常需求。

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