中國儲能網(wǎng)訊：在第17期的用品新科技欄目跟大家簡單介紹了汽車超級電池，如石墨烯電池、鋁空氣電池和液流電池等，全球各大車企及配件企業(yè)都努力在電池的化學(xué)成分以及能量密度上尋求突破。日前博世公司已宣布，計(jì)劃在2020年之前發(fā)售一款固態(tài)新型電動汽車而電池，能使電動汽車的續(xù)航里程增加一倍，同時(shí)成本減半。本期用品新科技帶大家一起了解固態(tài)電動車電池技術(shù)。
固態(tài)電池原理及優(yōu)勢
傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池被科學(xué)家們形象地成為“搖椅式電池”，搖椅的兩端為電池的正負(fù)兩級，中間為液態(tài)電解質(zhì)，鋰離子在搖椅的兩端來回奔跑，在從正極到負(fù)極再到正極的過程中，電池完成充放電過程。固態(tài)電池的原理與之相同，不過電解質(zhì)為固態(tài)。固態(tài)的電解質(zhì)具有的密度和結(jié)構(gòu)可以讓更多帶電離子聚集在一端，傳導(dǎo)更大的電流，提升電池容量。
據(jù)了解，相同電量下，固態(tài)電池的體積將會更小。因固態(tài)電池沒有液態(tài)電解質(zhì)，封存將會更加容易，在汽車上使用時(shí)，不需要額外增加冷卻裝置和電子控件等，有效的減少重量。因固態(tài)電池良好的特性，目前是電動汽車?yán)硐氲碾姵?。固態(tài)電池還有另一項(xiàng)優(yōu)勢，在事故中損壞不易發(fā)生爆炸或者起火，曾經(jīng)一度享有盛名的菲斯科在很大程度上因?yàn)槠漕l繁出現(xiàn)電池起火事件以及其他故障而面臨破產(chǎn)。
固態(tài)電池發(fā)展歷程
據(jù)報(bào)道稱，大眾汽車曾表示將做出決定，是否將美國創(chuàng)業(yè)公司QuantumScape正在開發(fā)的新固態(tài)電池技術(shù)用于大眾的電動汽車上。如果采用此固態(tài)電池技術(shù)，大眾電動汽車的續(xù)航里程將達(dá)到700公里，超過特斯拉以及現(xiàn)有所有新能源汽車。不僅僅是大眾汽車，早在2010年豐田就曾經(jīng)推出過續(xù)航里程可超過1000KM的固態(tài)電池。
據(jù)其官方稱，Sakti3已制造出能量密度達(dá)1100瓦時(shí)/升的電池，這一能量密度幾乎是目前鋰離子電池的2倍。專家認(rèn)為：如果電池蓄電量能像Sakti3提出的那樣多，那么電動汽車的購買和使用成本就有可能與普通汽車相同。
加拿大Avestor公司也曾嘗試過研發(fā)固態(tài)鋰電池，最終2006年正式申請破產(chǎn)。Avestor公司使用一種高分子聚合物分離器，代替電池中的液體電解質(zhì)，但一直沒有解決安全問題，在北美地區(qū)發(fā)生過幾起電池燃燒或者爆炸事件。
此前，臺灣輝能科技公司就曾推出一款采用軟性電路板為基材的固態(tài)電池，其厚度可以達(dá)到驚人的2mm，相當(dāng)于一小片口香糖的厚度，可以隨意折疊彎曲，展開弄平整再進(jìn)行使用。這么一塊看似不起眼的電池，其容量可以達(dá)到1000毫安，而一個(gè)iPhone般大小的充電寶，其容量也就在5000毫安左右。
固態(tài)電池未來發(fā)展
固態(tài)電池是未來電動汽車電池技術(shù)的發(fā)展方向之一，但并不是唯一，燃料電池、超級電容器、鋁空氣電池等都有較大的發(fā)展空間，最終要看哪種電池能在商業(yè)化的規(guī)模和成本上達(dá)到完美的平衡點(diǎn)。
據(jù)了解，目前業(yè)態(tài)鋰電池的成本在200-300美元/千瓦時(shí)，但如果以現(xiàn)有技術(shù)制造足以為電動汽車供電的固態(tài)電池成本將會高達(dá)9000萬美元。據(jù)介紹，固態(tài)電池生產(chǎn)成本居高不下的一個(gè)重要原因在于電池生產(chǎn)效率低下，但在未來電池成本將會降低至100美元/千瓦時(shí)。
固態(tài)電池并不是一個(gè)新的概念，但是在多年的研發(fā)上并沒有太大的進(jìn)展，專家認(rèn)為即便最終能降低電池生產(chǎn)成本，但是電池從實(shí)驗(yàn)室到量產(chǎn)也需要不短的時(shí)間。
小結(jié)：如今阻礙電動汽車發(fā)展的重要問題之一，不是汽車產(chǎn)品本身，而是電池續(xù)航里程。鋰電池已經(jīng)是成熟的電源，但其潛力仍然有待發(fā)掘，電解質(zhì)是最大的瓶頸，固態(tài)電解質(zhì)或許是電池技術(shù)的突破口。
