固態(tài)電池說了很多年了,但是到了如今離量產裝車越來越近的時刻,電池行業(yè)和汽車行業(yè)終于清醒認識到全固態(tài)電池在汽車行業(yè)面臨著無法跨越的技術難題,由此近期行業(yè)提出了一個新概念,那就是準固態(tài)電池。
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此前汽車行業(yè)曾提出了半固態(tài)電池,含有5%至10%的液態(tài)電解質,但是當半固態(tài)電池真正量產后卻發(fā)現(xiàn)半固態(tài)電池的能量密度提升極為有限,然而它的成本卻比現(xiàn)有的液態(tài)鋰電池高得多--大約是磷酸鐵鋰的1.8倍至2倍,如此的技術特點讓半固態(tài)正式裝車之后很快就失去了吸引力。
當半固態(tài)電池的神秘面紗被撕下之后,業(yè)界對半固態(tài)電池的熱情大幅下降;業(yè)界再度將焦點轉向全固態(tài),然而當全固態(tài)電池的生產流程進一步推進之后,如今正面臨著最后一個技術天花板,那就是固態(tài)電解質與固態(tài)電極之間的緊密接觸問題。
這個技術難題比干法生產工藝的難度更大,在諸多測試之下,這似乎已成了一個難解的技術難題,對此實驗室測試是通過增加壓力強行讓固體電解質與電極之間保持緊密接觸,也有研發(fā)機構提出了在固態(tài)電極和固態(tài)電解質之間增加界面膜確保兩者之間保持緊密接觸。
增加壓力強行讓固態(tài)電解質與電極之間保持緊密接觸,對于汽車這種使用壽命長達10年以上的產品來說其實并不可行,更何況電極在充放電之時還會不斷膨脹和收縮,以及汽車使用過程中長期在震動環(huán)境下使用,進一步增加了全固態(tài)電池在汽車行業(yè)應用的難度。
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相對來說,對于這一問題在手機行業(yè)就要簡單許多,如今的手機使用壽命一般在數(shù)年之內,即使如今消費者換機時間已經延長到4年左右,手機壽命保持6年也差不多了,而且手機的使用環(huán)境更為安穩(wěn),其實更為適合全固態(tài)電池。
在成本方面來說,手機也能承受全固態(tài)電池的高成本,在以往許多新科技都是首先應用于手機這種高價值產品中的,一輛汽車的電池容量大約是手機的2500倍到4000倍左右,假設手機液態(tài)電池的成本在200元,而固態(tài)電池成本翻倍到400元,對于高端手機售價5000元以上仍然是可以承受的,可是放到汽車上恐怕就是30萬以上的車型都未必能承受。
正是基于此業(yè)界提出了準固態(tài)電池的概念,就是進一步減少半固態(tài)電池的液態(tài)電解質,或是如上述提到的在固態(tài)電解質和固態(tài)電極之間增加界面膜來應對固固界面接觸的問題,如此能量密度會較半固態(tài)電池進一步提升,雖然稍有不如全固態(tài)電池,但是技術難度比全固態(tài)電池降低很多,相對現(xiàn)有的液態(tài)電池也有足夠的優(yōu)勢,應用于汽車或許是不錯的技術。
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固態(tài)電池量產時間日益接近,然而業(yè)界發(fā)現(xiàn)的技術難度卻越來越大,以至于那位知名的院士如今對于全固態(tài)電池的量產時間也不敢再以確定的語氣說話,如此情況下出現(xiàn)固態(tài)電池的新概念也就不奇怪了,從這些方面來說準固態(tài)或許成為汽車行業(yè)的選擇之一,準固態(tài)電池的自燃概率進一步比半固態(tài)降低,比液態(tài)鋰電池安全度高得多,又降低了技術難度和成本,這對于行業(yè)來說何嘗不是一種妥協(xié)下的合適選擇呢?
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