彻底淘汰燃油车,固态电池真有这么神?
在汽车界,有这么一种电池
充电几分钟,续航上千公里
据说一旦量产
其它电池分分钟被完爆
这就是传说中的固态电池
固态电池是啥?
为啥口气这么狂?
接下来咱就火速扒一扒…
首先要知道
目前市面上的电动车
大多数用的都是液态电池
扒开了长这样:
那啥叫固态电池呢?
就是把上面水淋淋的电解液
换成下面硬邦邦的固体电解质
这就叫固态电池
根据技术不同
有的固态电池有隔膜
有的没有,知道就行
那固态电池好在哪?
和液态电池啥区别?
别急,接下来咱先补补课
以液态锂电池为例
简单了解下电池的工作原理
看,这是磷酸铁锂电池
负极的狗子
就是大名鼎鼎的锂
记住这些,接下来看过程
一开始,在电池的负极
有很多狗子和球
当启动汽车,电池就开始放电
啥是放电?
1. 当线路连通后,电子就会沿着导线
从负极跑到正极
2. 丢了电子的狗子,会立马抄近道
跨过电解液中的隔膜,去追球
3. 它们跑起来呼呼带电
导线里就产生了电流,设备就动起来了。
4. 球一直丢,电池就一直放电
等到负极狗子和球都没了,电量也就用完了
这就是电池放电的过程
同样的,充电过程正好相反
外部电源很给力
会把狗子和球送回负极
充电结束后
电池又恢复到放电前的状态
这就是电池的工作原理
但其实,甭管是固态还是液态电池
工作原理都差不多,非要说区别的话
你就这么理解
狗子追球的这个过程
一个是在水里游泳
一个是在地上跑
是不是很好理解?
那问题又来了
狗子游得好好的,没事换啥电解液呢?
这是因为,液态电池虽好,
但有几点不太好:
✔ 1. 怕冷
遇上低温,电解液可能会凝固
这么冷的天
你都不想动,更别说狗子了
这祥一来,电池充放电效率就很低
严重影响电池性能
✔ 2. 怕热
温度过高
这一缸子电解液就会受热
尤其当温度超过 60°C 时
电解液里的正负极就没法正常工作
直接影响工作效率
导致电池性能退化,寿命缩短
更严重的,电池内心沸腾
大量蒸汽可能导致电池鼓包
这时候再遇到点小磕碰
电池就可能爆炸起火
最终导致整台车自燃
另外,除了怕冷怕热
液态电池还格外的占空间
✔ 3. 占空间
电池中的电解液和隔膜
占了将近 40% 的体积,25% 的质量
而在汽车内部,很多这样的电池
共同组成了电池包
它们就像这样,紧紧挨在一起
这么一大摞
多出来的重量可不止一点半点
so 为了解决这些问题
专家一不做二不休,索性去掉了电解液
换成了硬邦邦的电解质
因为是固体
所以有以下几个优点:
发现没?
比起液态电池,固态电池更安全
而且由于固体的密度更大
所以相同质量下,体积也能小上不少
这样一来
正负极之间的距离也能缩短
电池的厚度就能大大降低
厚度变小,车就能装更多的电池
电池越多,电量就越充足
所以这也就是为啥,固态电池的续航
一般能轻轻松松超过上千公里
另外比起液体,固体导电性能更好
也就是说,狗子在固体中跑得更快
这样一来,电池充放电效率就很高
分分钟满血复活
好了,总结一下
比起液态电池,固态电池
既安全、体积又小、续航又高…
可以说,浑身上下哪都好!
这么好,换谁看了不心动?
知道你很心动,但你先别急着心动
这玩意儿,虽然看着香
但有个最大的问题就是…
目前还是块饼!
还卡在实验室阶段
没法量产
为啥造不出来呢?
难点有很多,比如说材料
咱都知道,固体无论表面多光滑
放大一看,还是会有缝隙
这些缝隙,就好比坑坑洼洼的道路
分分钟影响狗子的通过效率
为了填坑
专家想了很多招,其中一个就是:
往固体电解质里加点润湿剂
虽然能提高性能,但毕竟是固液混合
算不上是真正的固态电池
所以只能叫做半固态电池
目前市面上宣传的固态电池
大多数本质都是半固态
另外,由于固态电池的正负极材料
通常会选择一些,能提高能量密度的金属
比如镍、锗、锆、镧…
是不是很陌生?陌生就对了
这些玩意一个比一个贵,还保不准能用
所以投资风险很大,
有时候白花花的银子进去
连个响都听不到!
目前很多国家都在搞研究
我们在这方面,也有不少的成果
但要想实现量产,任重道远
还得等上一会
咱们就走着瞧吧!
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