伴随着近十年新能源汽车的高速发展,锂离子电池迎来了高光时刻。凭借高工作电压、快速充放电特性、长循环寿命以及无记忆效应等众多优点,成为现如今最炙手可热的汽车动力电池。
虽然锂离子电池性能优秀,但发展也有其难以跨越的挑战与障碍:电池的结构特性局限了电池的性能,也是电池衰老和存在安全隐患的根本原因。
所以,一种能量密度高、安全性能好、循环性能高以及低温放电性能好的电池,对新能源车的发展就尤为重要。固态电池,正是有望解决这些问题的救星。
充电更快,续航更长
电动汽车普及的重要条件之一,是必须要解决快速充电的问题。而固态电池则有望彻底解决这一难题——短短10分钟左右就能充满电,这种体验基本与燃油车体验无异。
2021年,日产宣布计划到2030年量产具备固态电池技术的汽车,并且新电池的的充电速度将比传统电池快66%。
导致消费者续航焦虑的另一个原因是电池的容量依然不够大。新能源车什么时候可以取代燃油车,在动力电池领域市场较为主流的观点是:现有电动车的电池系统能量密度翻一倍多,从普遍的160wh/kg到400wh/kg。
工程师们尝试了各种方法来提升电池能量密度,但基本也触达了锂离子电池的瓶颈。如果想要消灭里程焦虑,革新新能源汽车市场,就需要固态电池来拿下接力棒。
2021年,丰田与松下宣布将在动力电池领域进行深度合作,投入136亿美元并共同开发固态电池技术。在这项技术的加持下,丰田旗下车型bZ4X可以将其续航里程从250英里提升至500英里,并且不增加电池组尺寸和重量,一举超越同类型燃油车的续航里程。
安全性更高、寿命更长
固态电池,因为采用固态物质作为电解质,没有持续的反应界面,副产物不会溶解在界面里,所以它会有更好的稳定性和循环特性。
同时,液态电解质面临的干涸和泄露问题也不会存在。这使得固态电池在安全性与寿命周期方面具有远超三元锂电池与磷酸铁锂的优势。
由宝马和福特支持的电池生产商Solid Power最近展示了固态电池的耐用性。当充满电的电池被刺穿时,测试的固态电池没有发生爆炸,仅仅温度略有升高。在包括过度充电和短路等其他测试场景中,也没有发现任何安全问题。
由大众汽车投资的电池开发商QuantumScape在固态电池技术中取得新突破——其特殊的陶瓷隔膜材料能够稳定隔绝阳极与阴极之间的物理接触。经过1000次充/放电循环测试,电池容量依然保持90%以上,这相当于以一辆300英里续航里程的电动汽车连续驾驶30万英里。
在安波福,我们不制造电池,但我们能够帮助OEM从每一代电池中找到制造电动汽车的最优解:从具有主被动冷却技术的充电座,到革命性的高压汇流排和铝导线,每一款高压线束、高压连接器都经过精心设计,可承受1000V高压,远超行业标准……
在固态电池商业化落地的前夜,安波福也正未雨绸缪,积极布局建设专门的实验室以测试固态电池技术和相关的车辆电子电气架构。作为汽车安全、绿色、互联相关领域的全球技术领导者,我们希望在固态电池时代到来之际,与OEM和产业链加强合作,共同探索新技术,开发出更安全、更环保和更互联的电动汽车!