新能源固态电池

网上科普有关“新能源固态电池”话题很是火热,小编也是针对新能源固态电池寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,希望能够帮助到您。说到电动汽车,大家...

网上科普有关“新能源固态电池”话题很是火热,小编也是针对新能源固态电池寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,希望能够帮助到您。

说到电动汽车,大家总觉得是近二三十年的产物,实际上它已经存在100多年了,而且出现的比燃油车还早,早在19世纪中期,就有使用铅酸电池的电动汽车出现,从目前来看,很难找到有哪个产业像电动汽车这样,在100年前就已经快速爆发,却又逐步衰落的产业,却在今天重新回到大众的视野。?

虽然电动车已经有了百年历史,但是在21世纪之前,受限于电池技术和科技水平,电动车始终没有引起大的波澜,直到21世纪初期,电池技术有所突破,各国开始大规模应用电动汽车。这一阶段电池密度提升,电动汽车的续航水平提升非常快,电机的动力表现已经不弱于一些低排量的燃油车。?

纯电动车经过几年的发展,也已经逐渐呈现品牌化、规模化趋势。这些都是影响人们购车时的主要因素。目前,研发和生产纯电动汽车的品牌不在少数,几乎所有的汽车品牌都想和新能源挂上钩,甚至保时捷都推出了自己的纯电超跑。?

虽然现在很多纯电汽车续航里程都能达到500km以上,但是当下人们快节奏的生活方式以及受限于电池和充电技术,电动车续航和充电问题始终是目前电动车车主最头疼的问题,所以研制新款电池成为了下阶段各大车企的终极目标,电池技术进步到什么程度,新能源革命就推进到哪一步,一通百通,是未来新能源革命的第一推动力。?

目前燃油车的续航里程大都在600km左右,如果电动车想要达到这个标准,现有的电池系统能量密度翻一倍半,从普遍的160wh/kg,到400wh/kg,才是电动车彻底取代燃油车的开始。这个指标意味着600km的续航,80度电,总重大约200kg。现在这个重量大约是450-550kg之间。?

但是目前主流的汽车电池,无论是磷酸铁锂电池,还是三元锂离子电池,都是液态电解液的锂离子电池,理论的最高能量密度就是350wh/kg,如果再加上各种电池管理系统,能够做到全系统300wh/kg,基本上就是极限。?

因此最终要解决电池的能量密度问题,消灭里程焦虑,最后的方案一定是固态电池。

固态电池是一种电池科技。与现今普遍使用的锂离子电池和锂离子聚合物电池不同的是,固态电池是一种使用固体电极和固体电解质的电池。由于科学界认为锂离子电池已经到达极限,固态电池于近年被视为可以继承锂离子电池地位的电池。固态锂电池技术采用锂、钠制成的玻璃化合物为传导物质,取代以往锂电池的电解液,大大提升锂电池的能量密度。?

在生产固态电池电动汽车的竞赛中,丰田似乎已经处于领先地位。日前,根据《日经新闻》的报道,这家日本汽车巨头计划在2021年首次亮相其首款原型车。丰田在固态电池专利数量上处于领先地位,拥有超过1000项与该技术相关的专利。?

最近丰田向外展示了其固态电池技术的成绩,而且同时也计划在2021年推出一款搭载固态电池的原车型。

丰田的这台原型车本来计划在2020年东京奥运会期间向公众展示,但由于疫情原因才拖延到2021年。根据测试中取得的数据来看,丰田的固态电池原型车在充电速度上要明显优于锂离子电池很多,仅需15分钟便可从零电量充至满电,续航达到500公里。

据估计,一台量产固态电池汽车的续航里程可以达到1000公里,充电时间为10分钟。固态电池随着时间的推移老化程度较低,丰田的目标是在30年的使用寿命内保留90%的电池性能,让固态电池汽车在整个生命周期内都有一个非常好的续航表现。

想必很多人有疑问,这么好的电池为什么不量产呢?

主要还是因为固态电池的生产仍然存在瓶颈。固态电池的关键是固态电解质材料,导致现阶段固态?电池难以发展的最主要原因也正是电解质材料未能获得突破。现有的无机固体电解质和高分子聚合物电解质材料,还没有任何一种既有高离子电导率和机械强度,又有良好的加工性能。

为了帮助加快该技术的开发,日本政府正考虑将新设立的2万亿日元(192亿美元)脱碳基金的一部分用于在国内建设固态电池生产基础设施。三井物产、汽油公司Idemitsu?Kosan和住友化学等工业企业都在准备生产固体电解质。大众汽车表示将在2025年之前生产出自己的固态电池,日产汽车预计在2028年生产出固态电池样车。

而国内车企在固态电池领域也已经有了不小的进展,早在2017年,北汽新能源率先立项启动固态电池及整车搭载匹配技术研究,与国内外多家固态电池公司建立合作伙伴关系,开展技术交流,明确开发方向,识别固态电池开发难点,历经多轮方案迭代和反复测试,最终整车调试下线,完成了从概念到样件、从试验室到试制线、从台架测试到整车搭载的突破。

近期北汽蓝谷在互动平台表示,目前公司固态电池研发项目取得了一定阶段性进展,正在开展整车相关试验。

但是原型车充其量只能算测试车辆,并不等于是量产车,也就是说目前所有的固态电池车辆还在测试研发的阶段。按照目前各个品牌对于固态电池研发进度的情况来看,即使丰田是最快实现在量产车辆上使用,最快预计也要在10年以后,至于未来10年会不会有其他电池技术弯道超车,固态电池未来的路到底会怎样,我们都还不得而知。

本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

固态电池有什么优势和缺点?固态电池安全性更高

固态电池是一种使用固态电解质替代传统液态或凝胶电解质的电池。固态电池主要应用在消费电子和储能系统等领域,国内消费电子的快速发展下也给固态电池市场带来很大消费量。

一、固态电池市场规模

2023年全球固态电池市场规模为14.98亿美元。据《2024-2029年中国固态电池行业发展趋势及竞争策略研究报告》预计到2032年将达到244.77亿美元,预测期内(2024-2032 年)复合年增长率为36.4%。

固态电池在电动汽车上的应用是固态电池市场的重要增长机会之一,中国、日本和韩国汽车行业的快速增长预计将推动对固态电池的需求。2023年中国固态电池市场规模约为10亿元人民币,此后将迎来爆发式增长。

预计到2030年,中国固态电池市场空间将达到约330亿元人民币,实现2024-2030期间65.80%的年复合增长率。

固态电池产业链与液态锂电池大致相似,上游包括原料矿产、机械设备以及基础材料,两者主要的区别在于负极材料和电解质的种类,正极材料方面几乎一致。产业链中游为电池包的加工制备过程,产业链下游应用领域包括新能源汽车、储能系统、消费电子等。

近几年越来越多的企业已经参与固态电池市场布局,参与主体包括中科院化学所、中科院青岛能源所、中科院宁波材料所等研究机构,赣锋锂业、宁德时代等电池企业;更有其他领域企业看好固体电池跨界投资,如以汽车零部件为主的万向集团、新能源汽车比亚迪等。

固态电池将会成为未来新能源电动车的主要主力,它所带来的优势是非常明显的,能够提升电池热量,安全性也更高,固态电池有什么优势和缺点?下面我就来说说。

固态电池有什么优势

固态指的是固态电解质,固态电池实际上是固态电解质锂离子电池。固态电解质密度更高,结构更坚固,可以让更多带电离子聚集在一端,传导更大的电流,进而提升电池容量。

使用固态电解质,带来一个很大的好处,它既可以当电解质用,也可以当隔膜用,这样电池结构变得更简单了,生产也能够简化。同样的空间中可以放下更多用来储存能量的阳极和阴极材料,意味着能够存储更多的能量。

固态电解质能够在更宽的电压范围下工作,同样有利于增加能量存储密度。

与液态电池相比,固态电池最突出的优点是安全性。固态电解质不可燃;能够在更高的温度范围工作,如-50℃~200℃;固态电解质没有腐蚀性,不会发生漏液现象;固态电解质也不会挥发。

固态电池的电极材料可以沿用现在液态电池的材料体系,比如使用三元锂或者磷酸铁锂作为阴极材料,使用石墨和硅作为阳极材料,甚至可以使用金属锂作为阳极,大幅提高电池的能量密度。

固态电池发热量低,不需要特殊的冷却系统,液态电池通常需要水冷,固态电池只需要风冷就可以了。

因为安全性更高,固态电池还可以做得更紧凑,甚至比现在液态电池的CTP结构或者刀片结构更进一步,做成只有一两个或者几个单体电池的电池包。

液态电池目前已经接近能量存储密度极限,而固态电池的理论能量存储密度极限是液态锂离子电池的2~10倍。

总之,固态电池的理论能量密度比液态电池高得多;固态电池的结构更简单生产成本更低;固态电池可以使用更便宜的材料,能够进一步降低生产成本;固态电池的理论寿命更长,甚至有可能使用30年不坏;固态能够在更高的温度范围工作,因此电动汽车冬季续航不会打折扣。

固态电池有什么缺点

固态电池的缺点也很明显,采用固体固体电解质和电极后,导电率降低,其次是固态电解质与电极之间的接触问题,电解质和正负极材料的集成、生产技术和工艺等对于固态电池都是当下面临的挑战。

就目前固态电池所面临的的技术问题,固态电池产业的大规模量产预估在2025年之后。

而且固态电池现在的技术难度很高,所以生产效率很低,导致成本高居不下,大概是三元锂电池的几十倍,导致无法大规模应用,也算是固态电池的一大缺点,因为电动汽车不是顶级超跑,是要成为未来主流的一种车型。

关于“新能源固态电池”这个话题的介绍,今天小编就给大家分享完了,如果对你有所帮助请保持对本站的关注!

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    2025年01月21日
    15

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评论列表(4条)

  • 笑珊
    笑珊 2025年01月31日

    我是久久号的签约作者“笑珊”!

  • 笑珊
    笑珊 2025年01月31日

    希望本篇文章《新能源固态电池》能对你有所帮助!

  • 笑珊
    笑珊 2025年01月31日

    本站[久久号]内容主要涵盖:国足,欧洲杯,世界杯,篮球,欧冠,亚冠,英超,足球,综合体育

  • 笑珊
    笑珊 2025年01月31日

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