NIO Day上蔚来推出了首款轿车ET7
同时宣称新车采用固态电池能跑1000km
而且在2022年底就能提车回家
受此消息的影响,蔚来股价大涨
但许多传统锂电池股却直接跌停
可见固态电池对传统锂电池的打击太大了
那什么是固态电池?
它究竟是锂电池的未来还是噱头
今天我们就来好好聊一聊
事实上固态电池也是锂电池
以传统圆柱形锂电池为例
它的内部结构和大卷厕纸一样
单张纸巾由三层纸组成
然后再灌入电解液而成
而固态电池就是
用固态物质代替隔膜和液态电解质
直接构成的锂电池
这样理解起来十分形象
当然,要想搞明白传统锂电池
半固态电池、固态电池区别
我们还得从锂电池的工作原理来讲
传统锂电池充电时,锂离子从正极脱离
穿过电解液和隔膜“游向”负极
这就好比锂离子是一群学生
平时住在河的一边,学校在另一边
河流(电解液)就是中间的通道
锂离子每天上学“充电”时
需要游过河才能到学校
而固态电池是用石头把河床填满
锂离子每天上学/放学时
就不用跳进水里游泳回家了
TA的优势主要有两个:
电量更多、安全性更好
首先,固态电池不用电解液和隔膜
所以它可以直接采用
带电量更多的材料做负极
这就好比利用河床的空间
填充带电量更多的材料
轻松突破传统锂电池的续航瓶颈
其次,传统锂电池自燃的原因主要是:
隔膜破裂导致电池内部短路起火
以及电解液在高温环境下受热分解
而固态电解质难燃烧、毒性低
所以传统锂电池的各种安全问题
在固态电池身上几乎不存在
但固态电池目前还不是完美的
首先,固态电解质的成本高
并且加工制造的工艺更复杂
所以固态电池(NCM811)的成本
相比传统锂电池要高出约75%
其次,与液态的电解液相比
固态电解质和固态正负极的接触面积更小
电池内部结构间接触不良
就会降低锂离子转移的速度
更让人头疼的是固态电解质
需要在60度的温度下才能正常工作
所以就导致了目前固态电池
快充和循环性能都不如传统锂电池
不用电解液,只用固态电解质
就会出现锂离子转移速度慢的问题
而且目前没有好的解决办法
所以蔚来用的其实是半固态电池
半固态电池的电解质并非
一半是液态、一半是固态
而是电解液只占电解质的10%
电解液和固态电解质混合后
形成果冻一般的凝胶状电解质
相比全固态电池来说
这样处理不仅节约了电池内部空间
能装更多的带电材料
同时还能明显提升锂离子
在正负极之间转移的速度
但即便是全固态电池前的过渡方案
半固态电池目前也还处于“实验室”阶段
有专家说固态电池量产还需要5-10年
所以由此可见,固态电池虽好
但距离装车还有很长的路要走
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