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[汽车百科]固态电池一旦达到量产，现在的电动车全都是垃圾，这话是真的么？ |
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[图片] 广汽埃安总经理古惠南近日在广东省高质量发展大会上透露了该公司的未来计划。古惠南表示，当前正是自主品牌向高端品牌发展的最佳时机。因此，广汽埃安… |
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比亚迪要是把固态电池用在dmi上。。。那画面。。。。 纯电续航500，满油满电1500+，油车原地升天。。。。 不少人在那里争都固态了，不差电了，为啥还要混动？又或者有人反驳说发动机丢不得，寒冷地区有必要（结果忘了冬天需要原地热缸的是谁）。。。 因为现阶段各种路线都各有优缺点： 1、纯电，优点是：智能化、用电经济性、能耗经济性（中低速行驶） 2、纯油，优点是：补能快、能耗经济性（高速行驶） 而dmi本来是可以兼顾纯电和纯油的所有优点的，即智能化、用电经济性、能耗经济性（高中低速行驶）、补能快，但就因为受限于现有电池的储能密度，所以它不能享有完整的“用电经济性”（要么你频繁充电，要么你发动机发电，前者不方便，后者是在烧油充电，那电就不是你家用电的价格了），而一旦dmi带了固态电池，我平时上下班可以从每天充电变成每周充电，而且是快充，我要上高速了就去加满油，就没有里程焦虑了，完美。 那为啥飞升的不是老电车，而是油车呢？ 因为老电车还有一线可能换电池，而油车只能干瞪眼 |
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咋了？ 固态电池出了之后吆喝一声，我的100度普通电池就变成10度是辣鸡了？ 讲话也要有点逻辑。 它出200度的也只会让我在换车的时候有更多选择，不影响我现在100度就够用了 什么，出了之后我的车保值下降？ 不会以为固态电池明年就出吧？ 算它2030之内能出。我老车保值率早就差不多0了。不在乎。 |
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这是只看见驴拉磨，看不见猪被宰啊 |
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固态电池如果量产， 所有比较大电池容量的新能源车都还有救，无非就是按照原来电池的尺寸换成固态电池，花个电池钱。 比不上新车，但也算跟上了时代步伐。 纯燃油车才是真变垃圾了， 要么忍受高油价玩个情怀， 要么报废送回收站。 |
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先来看评价电池性能的一些具体指标。 |
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这张图片是宁德时代宣传钠离子电池的。但是基本可以说对所有电池都是通用的。 1，固态电池用了固体电解质，预期安全性比较高，因为没有液态的电解液。 2，固态电池因为用的固体电解质，所以能量密度比较高，磷酸铁锂170-230，三元电池200-300，固态电池预期会比较高，比如300-500？这里单位是wh/g； 但是其他的几条就不确定了， a.系统集成效率，有说高的，有说低的。就先猜测高吧， b.低温性能呢？现在各家都讳莫如深，你可不想你的电车零下10充不进去电，也放不出来电吧？ c,长寿命到是无所谓，只要能充放1000次，足够电车用十年了，但是和三元比，也还是劣势，三元现在优秀的也2000到3000次了。但是这条无所谓。 d,快充性能，这条是重灾区，现在很多家报道的，有高密度，就没快充，有快充就没高密度。比如Quantum Space的，是一个叠层的薄膜电池，快充的时候是一层，说密度，是24层！磷酸铁锂现在都4C 快充了。三元电池都4-6C快充了。基本都是在10到15分钟充百分之80以上去了。 最后两条，是隐藏条件，但是是战略底层思维。 2.1，固态电池增密度，但是未必能降低成本，电车用电池，能量密度很关键，但是成本更关键，磷酸铁锂能大规模的取代三元，就是因为成本低。 2.2，固态电池高能量密度，还是依赖三元材料，或者大量堆锂完成的，所以成本预期难以达到磷酸铁锂的成本，现在磷酸铁锂一度电成本都400元了。60到80度电池，电池成本就2.5到3万，如果你做出了能量密度是磷酸铁锂1倍的固态电池，但是度电成本也贵一倍，甚至几倍的固体电池，还不能快充，那么市场预期会非常低。 |
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这辆车，其实已经上市了。蔚来ET7，150KWH 版本。李斌亲自驾驶，跑了1000公里。但是价格多感人，大家自己体会就好了。虽然现在是半固态电池，但是也可见一斑了。 |
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不至于。 混动燃油车量产以后，普通燃油车都是垃圾了吗？并没有！ 双擎卡罗拉出来了以后，不妨碍还有一半多的人买1.5L自吸或1.2T的卡罗拉，原因无他，价格！ 800V最高500kw的mage也出来了，不妨碍我90kw的电车继续开的美滋滋，原因无他，配套！ 所以早买早享受，没啥毛病，现在路上跑的还有一大堆1.5,1.6的自吸手动挡呢。 在纯固态电池量产之前，一定会有 液态掺固态 半固态、固态掺液态，凝聚态电池 不断的更替，真正的纯固态电池还早呢。 等真正的全固态电池上市了，你也可以观察观察，固态电池还分 氧化物、硫化物、聚合物三种路线呢 就像锂电池也分 磷酸铁和三元锂 ，你是不是还得看看哪家的固态更好？ 当然了我是更看好咱家的氧化物，不燃烧 污染小 |
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发动机换不了，电池我还换不了了？ 我把电池一换，500续航变1200，现在的车香炸了 |
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在至今没有看到哪怕是理论技术验证形态的固态电池实物，担心现在电动车被淘汰属实过于科幻了。 这么多年还是这个熊样，至少说明这技术路线，并不是那种只要理论验证了走通了，分分钟白菜价的产品。而是前狼后虎反复试探反复妥协的那种东西。最终的产物，很可能是一个非常娇贵而且昂贵的东西，50万以下的车大可放心，出来了也用不上。 |
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目前的成本在40元每瓦时，100度电电池要400万 |
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4G光元：简单粗暴点，固态电池现在就是一个tmd昂贵的垃圾，实用的固态电池何时来临，国产纯电动前途叵测。近两年有很多车企拿固态和半固态电池说事儿，真实没有人也没有办法知道固态电池是否可以量产，对于电动车有没有商用价值。 固态电池的优势： (1)安全性更好; (2)体型更加轻薄; (3)能量密度更高; (4)生产制造难度更低。 固态电池被视为电池的终极希望，固态电池的最新进展，其原型电池体积比相同容量传统锂离子电池缩小 50%，单次充电可达到 800 公里续航，循环次数高达 1000 次。 |
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但目前的成本制约了固态电池的应用，一个手机固态电池成本达到 1.5 万美元，汽车电池则在 9000 万美元。固态电池仍处在初期，还无法确定什么时候能投入到实际应用。 |
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近5年，中国固态电池全球专利申请量年均增长20.8%，增速位列全球第一。我个人认为。专利的数量并不一定能够直接反映在固态电池领域当今的水平。国内有若干家企业，宣称有了全固态电池或半固态电池的汽车的销售，不知道有没有一个衡量的标准，让消费者能够去度量这一技术的真实水平。 |
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两年前：开电车一点都不省钱，开个七八年省下来的油钱，等电池包寿命到了，花个十多万换电池； 现在：不需要担心电池的日历寿命，即便按当下的电池包价格，开个七八年换电池也不亏； 未来：电池包价格还会持续下降，即便固态电池量产了，现在的电池产线也会保留几条，为现在这批电车提供售后配件，或者为一些廉价车型提供电池包，出口非洲。 我认为固态的意义，不是给你一辆两吨重，续航2000km的电车，而是提供一辆1.5吨重，续航600km左右，加速迅猛线性，底盘扎实，轻盈灵活的电车，并且价格下探到20万之内，到时候，油车的所有优势都会化为乌有。而现在的电车直接换固态也不现实，电池包重量相差那么大，厂家不可能给你换电池的同时重新调教底盘，加上配重的金属块又很蠢，所以现在这批电池，未来要换电池也还是现在的电池。 |
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固态电池只是替代液态电池，只占整个新能源汽车的一小部分 并且固态电池哪怕投入市场，才开始几年价格也会非常高 固态电池成本降下来还需要很多时间，等现在的电动车需要更换电池的时候，恰好固态电池也足够便宜了，那个时候可行驶公里数正好跟着电池一起翻倍岂不是美滋滋 何来垃圾之说 纯粹是1450带节奏 这玩意和房地产一样，当国内大多数家庭都购房以后，还在唱衰中国房地产的能是谁？ 难道是拥有房地产的中国老百姓希望自己资产缩水？ |
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说说固态电池。 分享来自之前2023上汽集团技术创新论坛中的一些信息。 业内根据固态电池含有电解液的多少，固态电池可分为半固态和全固态。 1 什么是固态电池 相较于液态电池，固态电池工作原理不变，同样是利用锂离子在正负极间的嵌入或脱出实现充放电（"摇椅式电池")，不同点在于其采用固态电解质取代电解液，由固态电解质提供锂离子迁移的场所。 |
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2 固态电池的优势 高安全性：固态电池（不易燃、耐高温、抑制锂枝晶）有望解决本质安全问题，可通过严苛的单电芯针刺实验，支持动力电池实现"0起火，0爆炸"。 高能量密度：匹配高电压正极、更适用锂金属负极以及应用内串成组工艺，可实现＞400Wh/kg, > 800Wh/L以上的高能量密度更轻、更薄的电池支持整车实现轻量化开发，实现整车低能耗、长续航、大空间。 低成本：基于固态电池特性，可从电芯端及系统端进行创新，成本可降低10%~40%，实现更经济，高性价比固态电池开发，助力整车实现同等价格下的配置升级。 |
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3 固态电池的挑战与机会 业内根据固态电池含有电解液的多少，固态电池可分为半固态和全固态。 现阶段具备量产可行性的固态电池均处在半固态阶段。 半固态电池在材料、工艺流程、产线设备与现有体系通用性高，技术迭代快，是当前的优选方案。 半固态电池的技术沉淀和研发成果能够传承至全固态电池，是液态与全固态电池之间的桥梁。 |
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功能手机切换智能手机的时候，也混乱了一波 但有手机用个两三年换代一般人还是可以承受的起，汽车这种大宗消费…… 我理解中目前的用户，就像给AI模型喂的草料，你说有意义吧，对最终先进的模型的确有意义，对个体来说，学雷锋吧 说回汽车，这会比手机复杂了 手机相对简单，功能机向智能机切换 汽车复杂点有两条线路，自动驾驶和电池 25年自动驾驶会有些进展，固态电池要到30年 对于个体买车用户来说，千万别听什么大趋势瞎忽悠 买车看需求！看需求！看需求！ |
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近日，广汽集团在投资者互动平台表示，该公司目前正在全力推进固态电池的研发，预计能在2026年实现量产搭载。 很多网友在看到这条消息后表示，如果广汽集团真的能够实现固态电池量产，那现在用的电动车可全都成了垃圾。 固态电池真的这么厉害吗？网友的这句评价有没有夸张成分？ 准确来说，固态电池是一种电池技术，他们现在使用的大部分电池都是液体电池，比如锂离子电池和锂离子聚合物电池等等。 电池的主要材料包括，正极材料、负极材料、电解质和隔膜。这里的电解液有两种，一种是液态，一种是固态。 咱们日常生活中使用的充电电池，就比如锂离子电池，使用的是液态有机溶剂电解质。 金属离子在电解液当中来回游荡，充电和放电时都产生了不同的化学反应，因此才有了储存电量的能力。 这种电池有一个很大的弊端，在化学反应的过程中，电解液会受到外界因素的影响，整个化学反应过程也会受到干扰。 通俗点来说，为什么我们经常看到在夏天的午后，有人给电动车充电很容易发生爆炸，原因就是外界的温度本来就已经很高了，在充电的过程中产生化学反应，也会释放出一部分的能量，两个热度加在一起时，超过了电池能够负载的范围，电池就发生爆炸了。 而到了冬天，尤其是北方大降雪的时候，大部分地区的气温都已经降到了零下，甚至是零下10度以下，这个时候外界的低温环境对电池内部电解液的化学反应也会产生影响。 我们车主最直观的感受，那就是电池好像不耐用了。 并不是电池本身有了问题，而是外界的低温环境，导致电池内的化学反应不彻底。 电池使用一段时间以后，陆陆续续都会出现储存电量能力差、电池不耐用等各种各样的问题。 这也是因为在一次次化学反应的过程当中，电解液的内部产生了一定的消耗，最好的办法就是补充，让电池内部的材料可以重新进行化学反应。 固态电池和他们不一样，使用的是固体的电极和固体的电解质。 主要是用锂和钠制成玻璃化合物以后作为传导物质，所以固态电池的能量密度一般是锂离子电池的两倍。 最大的特点就是功率密度比较低，但能量密度却很高。 目前全球范围内的科学家们普遍认为，我们使用的锂离子电池已经到了研发的极限，也就是说我们不管怎样进行技术突破，锂离子电池的实际使用感受，也不会比现在提升太多。 截止到2022年时，我国动力电池的技术已经位于世界先进水平。 像大家所熟知的三元电池系统，能量密度已经达到了最高212Wh/kg，碳酸铁锂电池的系统能量密度也已经提高到了最大176.1Wh/kg。 经过市场实际测算，新能源纯电车单车的平均带电量比以前提高了50.9kWh，那其中70.7%的车型，都是续航超过400公里的车型。 想想从去年入冬开始，我国北方大部分地区遭遇了数轮大降雪，很多新能源电车车主在网上吐槽，一到下雪天，新能源车就趴窝，还得老老实实回家开油车。 现在的新能源电车搭载的电池，已经是目前比较先进的锂离子电池，不少汽车厂家还承诺电池终身质保。 即使锂离子电池的技术已经这么成熟，大家在使用过程中的感受仍然很差劲。 所以研发固态电池，才成为了科学家们目前追逐的主要方向。 最早钻研出固态电池的企业是丰田，2010年时丰田就推出过续航里程超过1000公里的固态电池。 随后又有很多家企业陆陆续续尝试，研究了很多的新方法。 咱们国产电车蔚来汽车，在2021年进行汽车发布会的时候，推出了一款150kWh固态电池包，宣称续航里程可能会超过1000公里。 续航里程长，只是固态电池的一个优势，关键是循环次数多。 今年1月份的时候，大众集团电池子公司PowerCo发布了一则数据报告，他们将QuantumScape提供的24层固态电池A样品，送到了位于德国萨尔茨吉特的实验室，进行了一场数月之久的测试。 经过1000多次的充电循环测试后，发现这批固态电池的容量仍然能够保持在95%以上。 充电循环和充电次数可不是一个事儿，而是累计用完一次电池的全部电量，才算完成了一次充电。 假设车主习惯电池降到33%左右才充电，相当于充电三次，算是完成了两次循环。 大部分的固态电池续航都在1000公里左右。 乔治华盛顿大学系统工程教授约翰·赫尔韦斯顿曾在一次报告时提到，美国电动汽车年均行驶11530公里。 也就是相当于一年12次的循环。 虽然实验室的数据会比实际生活中表现优秀很多，但1000次的充电循环后，还能保持95%的优秀成绩，显然可以满足绝大多数车主的实际需求。 只要电池没有受到外力破坏，一款固态电池可以跟汽车的油箱一样，跟随汽车一生，直到强制报废。 这样看来，有些网友说，一旦固态电池量产，用在新能源电车上，现在的新能源电车都将成为垃圾，这句话虽然有些夸张，但还是有一些道理在的。 |
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恰恰相反，如果固态电池一旦量产，现在的电动车反而可以变废为宝。 评论区很多人搞不懂量产的意义，量产的前提必然是价格达到用户能接受的程度，否则怎么可能会有大批量的用户？ 举个例子，先假设固态电池能象某些人说的同重量同体积下，容量翻2-4倍，保守一点，就2倍好了。 那我现在开的400续航的车，花点钱直接变800续航了。就连续航一两百的纯电车也能有个三四百的续航了。实用性大大增强。 别觉得用户不舍得花这个钱，现在五菱迷加电池的服务，某宝上都有人做。用户是愿意为这种体验花钱的。 |
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电动汽车的发展一直是新能源领域最受关注的话题之一，而电池技术作为电动车性能的核心，其发展趋势更是备受瞩目。目前，电动汽车主要使用的是磷酸铁锂电池和三元锂电池，这两种电池各有优缺点，决定了电动车的续航里程、充电速度等关键性能指标。 |
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电动车就像一个大型机器人，电池就是它的“心脏”，为整个机体提供能量。目前主流的电动车使用磷酸铁锂电池或三元锂电池。这两种电池的容量和性能，决定了电动车的续航里程、充电速度等关键参数。 |
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快速充电技术的发展也是技术革新的一部分，充电时间从最初的四小时缩短到现在的一个小时内可以充至90%，剩余的10%用以保护电池寿命。这些技术更新直接影响了电动车的市场价值，因为消费者追求的是更短的充电时间和更长的行驶距离。随着技术的不断进步，早期的电动车型在二手市场的吸引力大大降低。 |
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这主要得益于固态电池采用了全固态的电解质，取代了锂离子电池中容易挥发、易燃的液态或凝胶态电解质 。这种革命性的技术创新为电动汽车提供了更优质的动力来源，有助于电动汽车产业实现进一步的发展。就能量密度而言，固态电池的体积功率密度可达700Wh/L，是锂离子电池的2倍以上 。这意味着在同样体积下，固态电池可以存储更多的能量 。 与传统电池相比，固态电池核心区别在于以固态电解质取代电解液，用锂金属阳极取代石墨阳极。特斯拉21700锂电池能量密度不过300Wh/kg，已经达到了锂电池的天花板，很难突破这一瓶颈，但300Wh/kg只是固态电池的起步级别，稍强一些的固态电池，能量密度就能达到500Wh/kg。 大家关心的国内固态电池研发进度，我只能说小孩子才做选择题，中国是一个超级大国，所有的新能源研发都在做，进度并不慢多少，大家拭目以待吧。至于氢能我认为只是一个补充，不会成主流，现有的氢气都是煤炭石化生产和光能利用的副产品，真正要大规模推广一定是电价比白菜价还低的核聚变时代，那是2050后的时代，希望我能看到那天。 |
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哈哈，这意思不就是有了model x，model y就是垃圾，有了奔驰E，奔驰C都是垃圾的意思吗？ 这种认知挺有意思的 |
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真的不能再真了! 固态电池领先液体基本上是学术界和工业界的共识。只是目前还面临着很多硬伤不能落地，谁如果一旦能够提出某种固体材料突破这种限制我感觉又能养活学术界至少10年的论文了。 |
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这个限制就是固态电解质的离子导电性始终都不如液体，现在鼓吹的最好的固态SE的离子导电率基本都只有液体的十分之一左右。这是基于物理本质的原因，液体能够包裹所有的正极材料，但是固体不行，接触面积的缩小大大降低了电池的效率，同时内部会不可避免出现空隙，想象一捧细砂，抓的再紧内部仍然有中空部分导致不能导电。液体则不然，整个液体都是连续绵密结构。这是基于物理规则上的限制，至少目前没有可能。 |
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固体电池优势在哪呢，同样也是基于物理规则，他的密度远大于液体，也就是说我同等电容的电池，固体体积可能只有液体的十分之一。同理我的能量密度也超过液体几个数量级，单从这个指标就没有道理不会吸引资本家得注意，想象一下你家电车里程是别人十倍的时候，这车不得卖疯。同时固体又比液体安全性大多了，当电池出现穿孔时，强挥发性和易燃的电解液永远是最大的难题，因为它会立刻腐蚀附近的电路引起短路，火星又会瞬间点燃整台车组，这也是为什么目前电车起火的大多数原因。 |
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但是固态的稳定性却太好了，有穿刺实验证明，当整块固体电池已经被穿孔的情况下，它仍然可以再快充模式下工作1-2个循环。这对液体电池已经不是数量级的超越了，几乎是颠覆性的。 就凭这两点，几乎不会有资本家不往这里投入科研。 |
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没有现在的电动车积累 没有资本愿意投入固态电池的研发 |
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要是固态真能很快量产，现有所有新能源汽车，不管纯电，插混，增程，是不是又可以迎来第二春？ |
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一个主要由现有主机厂负责的，极具潜力的改装市场，会不会成为汽车行业新的增长点？ 作为宋plus dmi车主，想想就很激动。 好了，我说完了，谁点赞，谁喜欢，谁收藏，谁评论？ @知乎汽车 |
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量产的前提是能把成本控制的足够低。丰田都口头量产无限多次了，不就是把节点一直推嘛。所有说两三年以后量产的我都不信，除非现在你能做出来现车。这帮车企的量产就和铁路排开通计划一样，他知道会推迟，但是牛逼必须得吹出去，到时候开不了再说。 |
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这话之前氢能源车辆、核动力车辆都说过。。 而且一个新科技从实验室到量产，估计我车淘汰了都完成不了。 再加上这玩意量产后，只是一种新技术，可能对于老技术来说有显著优势。 但是并不是老技术就一定立马就都是垃圾了。 就好像某换电品牌的粉丝之前说过的，相对于换电，充电的车都是垃圾的。 |
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量产也不代表性价比，法拉利还量产车呢 不如说车载可控重核聚变量产之后，所有其他能源的车都是垃圾 |
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固态电池能低成本量产，现在燃油车也是垃圾啊！ |
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谢邀。 我对固态电池的发展一直保持高度的关注。对于“固态电池一旦达到量产，现在的电动车全都是垃圾”这一说法，我认为，虽然固态电池具有很多潜在的优势，但也不能完全否定现有电动车的价值。 固态电池的确在很多方面都有着独特的优势。它的能量密度更高，充电速度更快，且寿命更长。这些都使得固态电池在未来的电动车市场中具有巨大的潜力。但是，我们也需要看到，固态电池目前还处在研发阶段，距离真正的量产还有一定的距离。而且，即便是固态电池正式进入市场，它也需要经历市场的检验和用户的认可。 此外，现有电动车也并非毫无优点。它们已经在市场上占据了很大的份额，拥有完善的充电设施和服务体系，同时也得到了广大用户的认可。因此，我们不能因为固态电池的出现就一味地否定现有电动车的价值。 所以，我认为这句话并不完全准确。固态电池的出现确实会带来电动车技术的革新，但这并不意味着现在的电动车就全都是垃圾。每一种技术都有其存在的价值，我们需要用全面的视角去看待这个问题。 |
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如果真能低价量产，厂商的主力并不会是200度2吨的车而是70度1.5吨的车，理论上拥有700+的续航的同时比油车还轻，我觉得的要担心的就并不是现在的电动车变成垃圾的问题了。 |
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一旦量子计算机解决了常规计算的普适性问题，不在 局限于特定领域， 现在生产的英特儿，英伟达、AMD/ARM、苹果芯片，全是垃圾。 同理可推导， 一旦人类实现核聚变发电，现在的 各种电厂，全变成垃圾 。 一旦，，，，，，，， |
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量产且价格做到可能接受的程度, 还需要几年, 大规模使用还得等. 最初的产品能量密度比现有的三元提高大约不到100%, 算上电池包的开销, 至少在能量密度上并不会有太大的区别. |
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总有反对电车的人，强行拉高用车强度。 很多人的车，都是上下班通勤。一天十几二十公里，远的在五六十公里。 一周充一次电足够。很多大的公司，自己有充电桩，或者至少小区周边有充电桩才会买电车。 电车很多都是作为家庭第二辆车存在，固态电池能跑一万公里，也无非就是把充电频率降低一些而己。 难道因为续航长了，我每天就会故意上下班绕路？ |
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锂电池行业在不断发展，每天都在进行实际研究，开发越来越高性能的创新技术，从而保证更大的续航里程、功率和更短的充电时间。从这个意义上说，固态电池技术似乎是技术的最后前沿，一种正在最终确定的解决方案，有可能成为电动汽车的未来。但当我们谈论固态时，各种不同的因素都会发挥作用，它具有一系列巨大的优势，但也有许多仍在研究中的限制，迄今为止，这些限制正在推迟其进入市场，让我们把事情弄清楚吧。 什么是固态电池及其工作原理：与锂电池的区别 固态电池本质上是使用固体电解质代替液体电解质的电池技术，液体电解质落后于锂离子技术。因此，为了能够清楚地谈论固态电池，重要的是退后一步，了解锂离子电池的详细工作原理以及它们与这项新技术相比的主要区别。 锂离子电池的结构 下图显示了实际锂离子电池的结构，该技术目前已用于绝大多数流通的电动汽车中。 |
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每个锂离子电池都具有： 两个电极，即可以在其结构内嵌入锂离子的化合物。 正极，即由正极材料（如LFP、NMC、LMO等）制成的电池的正极和集流体阳极，即由阳极材料（例如碳或石墨）和集流体制成的电池的负极 中央隔板，即由塑料聚合物（聚乙烯或聚丙烯）制成的薄层，充当阳极和阴极之间的机械隔板并充当绝缘体。电解质：即离子移动的介质；含有锂盐的有机液体。电解质填充电池内部的整个体积，浸泡电极并通过充当阴极和阳极之间的连接纽带允许锂离子移动。 在目前的锂离子电池中，隔膜除了绝缘外没有任何其他功能，并且完全浸没在液体电解质中，液体电解质浸泡了电池内部的所有物质，成为锂离子在正极和负极之间移动的真正介质，其中阳极由石墨结构制成。因此，锂离子穿过电解质并嵌入两个阳极和阴极电极的晶体结构中(内部具有空白空间的结构，锂离子适合其中，因为它们是非常小的颗粒)。 固态电池的结构 然而，固态电池的内部结构非常不同，因为它的所有部件都是固态的。在传统锂电池中，电解质是液体，而固态电池由以下组成： 阴极（或正极），可以由与锂离子电池相同的化合物制成（例如LFP、NMC、LMO等）；隔膜，通常是陶瓷或固体聚合物，也可用作电解质；由锂金属（纯锂）制成的阳极； |
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灰色的中心层是固态隔膜，其本身既充当阳极和阴极之间的隔膜，又充当电解质。因此，它成为离子移动的介质，并且还具有电绝缘特性，并作为阳极和阴极之间的机械隔离物。事实上，这种坚固的、坚固的支撑体可以去除阳极部分上的石墨结构，并确保锂金属直接积聚在阳极上(也有半固体溶液，其中电解质是凝胶)。 固态电池如何工作？ 当电池充电时，锂颗粒从阴极移动，穿过形成隔膜的原子结构，然后移动到隔膜本身和阳极的电触点之间，从而形成纯锂的固体层。这样，阳极将仅由锂颗粒形成，并且将具有比包含石墨结构的锂离子技术阳极更小的体积。 目前固态电池技术的优势有哪些 从理论上讲，固态电池有望比当前销售的电池进行许多改进。事实上，固体电解质似乎能以更小的尺寸提供更高的能量密度、更长的寿命和更高的安全性。但重要的是要记住，这项技术仍处于开发阶段，迄今为止，锂离子电池仍然是销售中性能最好的技术，具有多种化学成分，每种电池用于不同的目的，易于获得并批量生产。 不过，让我们看看固态电池的优势： 安全关键因素 固态电池没有液体电解质，而液体电解质在锂离子电池中是安全性方面最具挑战性的组件之一，因为它具有挥发性，因此更易燃。此外，它被更厚的隔离层所取代，该隔离层由机械上更耐高温的材料形成(因为它具有含有各种添加剂的陶瓷成分);这使得阳极和阴极之间的隔离更加可靠，即使在误用或劣化的情况下也能防止短路，从而提高电池的本质安全性。当然，并非所有锂离子电池都具有相同的安全水平。安全性方面的另一个优点是对枝晶或从阴极移动到阳极过程中形成的锂的急剧、不均匀的积累具有更大的抵抗力。事实上，锂的移动并不均匀，并且倾向于聚集在一起并形成点，这些点像真正的针一样生长，在某些极端情况下，可以刺穿隔膜。然而，由于其厚度，固体隔膜更能抵抗枝晶的刺穿，从而避免可能的短路和电池的逐渐恶化。 |
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记录能量密度 更大的内在安全性有助于带来另一个重大改进：使用纯金属阳极可以极大地提高能量密度。这基本上取决于石墨阳极的去除（在锂离子电池中，石墨阳极在离子迁移时含有离子）。在固态电池中，在转移过程中，只有离子残留，一个体积庞大、重量沉重的化合物部分被去除，这对产生能量没有积极帮助。根据最新研究，固态电池的能量密度是目前锂离子技术的2-2.5倍，这一巨大优势将使电池更轻、更小。这无疑是电动出行的一个突破，它将受益于更大的续航里程和更轻的重量，但让我们记住，只有当这项技术正式准备就绪时，我们才能确定这个数字。超快充电 时间 最新研究表明，固态电池的充电速度是目前销售技术的6倍。但这一数字仍不确定，将取决于这项新技术的开发方式。已经有固态电池原型充电非常快，但不利于实现良好性能的其他决定性因素。我们需要权衡这一优势与这些电池应该具有的其他基本特征，只有这样我们才能评估最佳替代方案，包括成本。到目前为止，可以肯定的是，液体电解质在高温下往往会受到影响，而固体电解质相反，在高温下会变得更高性能，这将支持它们在快速充电期间的性能，快速充电是一个通常会产生更高温度的操作阶段。 更快的生产 一些人认为，固态电解质不是液体，可以实现更快、更容易的生产过程，使用更少的材料和能源；但这一理论虽然可以理解，但也无法被证明，只有当这项技术真正大规模生产时才能被证明。然而，我们可以肯定地说，目前用电解质填充电池是一个需要大量时间的过程：电池必须空着组装，并且必须有一个孔，以便稍后可以填充电解质，然后你必须等待电解质完全被吸收，然后，你需要重新填充，使其达到正确的水平并密封。因此，这无疑是生产过程中一个有影响力的阶段，利用固态技术，可能会有真正的改进，但为了得出合理的结论，我们需要等待这类电池的实际生产。 但固态电池的主要应用领域是什么？ 正如我们所看到的，在不久的将来，固态电池将有可能提供巨大的优势，提高汽车的性能和效率，并将彻底改变汽车行业的电气化部门。但几年前，固态技术进入市场似乎已经迫在眉睫，但这一突破仍未实现。正如有许多优点一样，由于这项技术的年轻性，也存在一定的局限性，因为它还没有准备好并不断发展。这就是为什么我们可以称这些限制为需要解决的真正挑战和需要实现的重大新目标。让我们一起找出答案。稳定性问题 在充电和放电过程中，固态电池好像在呼吸。锂金属阳极的厚度在充电过程中增加，在放电过程中减少，就像所有不稳定元素一样，这最终会导致劣化。 主要问题来自于难以同时保持固态电池固定和压缩。 细胞应该被压缩，这样内层就不会分离，但这不足以将其固定在容纳结构上，因为这需要不断地“呼吸”。因此，你需要创建一个复杂的机械结构：在“桌面”固态电池原型中，板上安装了弹簧，可以保持所有东西的压缩，但这是一个复杂而昂贵的系统，无法大规模生产。由于其组成，不可能阻止固态电池膨胀；然而，研究可以致力于如何降低对压力的要求（这样电池就可以在不需要所有这些压力的情况下保持稳定，但可能只需要使用填料），或者研究先进的材料，使电池在保持牢固固定和压缩的同时膨胀。 分离器仅在高温下工作 离子是物质和原子，因此它们在液体中更容易移动是有道理的，而固体（陶瓷分离器）必须具有特殊的成分才能允许离子移动 生命周期仍然很短 目前正在测试的固态电池的生命周期仍然短于其他锂离子技术，例如 LFP 化学电池，其充电周期很容易超过 4,000 次。主要问题是电池所有层之间很难获得良好的接触。当各层之间开始失去接触时，电池就会失去容量和性能。 成本高 目前固态电池的成本非常高，因为我们谈论的是一项极其创新的技术；因此，材料和生产工艺的成本都需要高于批量生产的电池。目前尚不清楚这项技术的最终成本是多少，但我们当然可以假设，如果主要汽车制造商朝这个方向投资，他们有足够的证据相信该成本也可以适应大规模生产。 但固态电池的主要应用领域会是哪些呢？ 尽管固态电池仍然有一些问题需要解决，但它们现在已经肯定会进入市场，我们可以预期它们会广泛应用于迄今为止能量密度是限制因素的任何领域，因为目前的空间有限。不足以储存所需的所有能量。事实上，由于固态电池的能量密度是其两倍，因此续航里程也将增加一倍，现在被视为汽车市场的未来，更广泛地说，是所有交通运输的未来。工业机械行业和电动汽车行业也对这项新技术感兴趣：能源密集型机械或重型车辆就是这种情况，它们通常需要广泛的行驶里程，并且迄今为止，与传统车辆相比，其数量较低。可以使用的能量量。固态电池技术的引入肯定有助于进一步扩大电动汽车的类别。如果固态电池凭借其高能量密度而在各方面都具有竞争力，那么它们无疑也可能成为未来工业电气化的有效途径。 固态电池何时登陆电力市场？ 相反，固态电池并不是科幻小说！它们已经在小型应用中成为现实，例如某些消费电池或某些车辆（例如公共汽车），适合密集使用，并且电池整天不间断使用，即使电池仍然很热，它的工作也没有太多问题。 因此，固态技术已在以下领域小批量使用： 可在受控气候条件下工作的电池航空航天应用电池半固态或固态混合电池 一个现实的例子是中国东风汽车公司最近在市场上推出的50辆配备半固态电池的E70汽车：这是一种技术上的首创，看起来半固态电池已经表现出了优异的性能。通过一系列模拟测试电化学性能。从长远来看，他们将如何表现？整个汽车界的目光肯定都集中在这家中国汽车制造商身上，所以我们拭目以待。这也可能只是一个很好的营销机会，可以在其他公司之前推广他们的品牌并将其与这项新技术联系起来，但不能保证他们会实现大规模生产。可以肯定的是，真正的汽车用固态电池仍处于试验阶段，重大挑战仍在持续，迄今为止，限制了其大规模生产。然而，许多汽车制造商对这项有前途的技术感兴趣，例如梅赛德斯、大众、丰田等，它们正在投入大量资源来研究和开发它。如果限制得到解决，他们将成为第一个拥有第一个明确技术的人，该技术已在 2024 年至 2026 年期间宣布。 往期精彩回顾 |
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