固态电池的新能源汽车
㈠ 续航将超800公里固态电池对新能源车这么重要
目前现在市面上在售的电动汽车,一般都是搭载这两种动力电池。
也就是说,搭载相同重量和体积的电池,其续航里程可以提高一倍。甚至更多现在很多新能源汽车被消费者质疑的主要原因在于就在于安全性和续航里程。固态电池可以很好地解决这个问题试想,如果目前市面上主流的新能源汽车续航里程都可以达到800公里左右,而且不用担心在事故后会起火燃烧,销量肯定会大幅上升,因此固态电池对于新能源车发展有着很大的推进作用,也是未来车企和电池供应商前进的一个方向。
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㈡ 氢云研究:谁将主宰未来新能源汽车:氢燃料电池 or 固态锂电池
作者|tom高级新能源分析师
我国油气资源匮乏,大幅度以来国外进口。为了保证国家能源安全,采取多元化能源发展路线。早期尝试了甲醇等生物质燃料,后又发展天然气、液化石油气燃料。随后又探索了超级电容、锂电池、燃料电池等技术,锂电池已经成功应用到交通领域,成为近年来新能源发展主力军。
锂电池能量密度,续航里程偏低,加之安全性存疑,一直备受业内外争议。而氢燃料电池技术突破,超高能量密度,成为业内外关注焦点。本文将从全新一代锂离子电池技术——固态电池,与氢燃料电池技术发展,分析二者优劣势,预判未来应用前景,供读者参考。
首先从全新一代锂电池技术——固态电池开始,分析目前固态电池技术产业化进程,及其技术优劣势。
1、固态电池产业化只差临门一脚,但续航改善有限
近一年多,台湾辉能开始与各大主机厂进行合作,测试电池包,这在氧化物固态电池领域具有标志意义。在10月22日东京车展上,丰田汽车CTO寺师茂树也表示,2020年东京奥运会示范运营固态电池汽车,2025年左右可以大规模生产固态电池汽车。以这些信息来看,辉能似乎在半固态电池产品和丰田硫化物全固态电池离量产越来越近。
2、辉能半固态锂电池初步具备小批量生产能力
近日,辉能CEO在某论坛上透漏了最新电池技术进展。通过论坛信息,我们可以看到目前辉能所谓固态电池并非全固态电池,而是采用添加少量有机电解液的半固态电池。添加少量有机电解液,可以大幅改善界面接触问题,使得电池性能几乎达到液态电池水平,同时在安全性、高低温性能、散热等方面还具有明显优势。这种半固态电池解决了目前液态锂电池安全问题,但没有解决能量密度问题。由于负极不能采用金属锂,其能量密度将不会有领先优势。
表1主要锂电池技术路线特征
图6两种电池成本-续航里程对比
6、超长续航,长途、重载场景氢燃料电池优势明显
氢燃料电池由于能量密度高,长续航优势明显,可以运用于大载荷场景,如大型远洋船舶、重型长途车辆,而动力电池是难以胜任这些应用场景的。在燃料电池发展早期,我们已经看到其在大型船舶、火车、重载车辆领域的应用尝试,笔者认为氢燃料电池在这些领域应用更具有优势。而固态电池延续了液态锂电池优点,同时在一定程度上弥补了其续航里程(能量密度)不足问题,但其仍然难以与燃料电池相比。
氢燃料电池和锂电池在很多应用领域是相互补充的,比如在电网储能领域,氢燃料电池容量大,而锂电池响应快,在电网储能中起到作用也不尽相同。锂电功率密度大、氢电能量密度高,电-氢混合技术成为目前氢燃料电池汽车主要采用技术路线。能源领域从来都是受到政府管制的,未来不排除政府通过税收及相关管制措施,调节氢燃料电池使用成本,使得氢气使用成本具有比较优势。笔者认为不能单纯否定某一种技术,二者具有非常好的互补性,协调二者发展才能更好促进新能源产业发展。
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㈢ 固态锂电池和氢燃料电池,究竟谁才是未来新能源汽车主流
当前,固态锂电池和氢燃料电池两大技术已成为新能源汽车产业发展的重要技术路线。二者争锋,各有利弊,我国新能源汽车布局该何去何从?
氢云链认为,固态锂电池技术相对成熟,有一定商业化基础;而氢燃料电池在长途、重载方面有望率先取代燃油车。
具体来看:
●锂电池产业基础雄厚,但固态电池技术有待升级
固态锂电池技术是目前车用动力电池取得能量密度突破的重要方向。固态电池具备离子电导率高、机械强度高以及能量密度高等优势,受益于国内锂电池领域原有的技术积累和产业资源,可实现批量化生产且成本较低。固态电池在安全性与能量密度方面具备很大潜力,但是还需开展大量的研究工作改善电极/电解质界面、固体电解质加工以及化学稳定性等问题,弥补其低温条件下续驶里程锐减、充电困难、温控系统能效高等缺陷。
●氢燃料电池性能优势明显,但核心技术缺失、配套建设不足
氢燃料电池作为另一个发展分支同样深受业界推崇。氢燃料电池具有重量轻、寿命长、能量密度高、补给时间短、续航里程更长以及不受环境影响等特点。但其关键部件质子交换膜、催化剂、双极板等核心技术长期被国外垄断,严重制约产业发展,而且国内尚未形成制氢、储氢、加氢充分配套的氢能生态链,氢能基础设施建设不足,短期内难以大范围推广。
●两种动力技术路线潜在应用优势各有不同
国内新能源汽车发展环境复杂,需求各异,固态锂电池和氢燃料电池两种技术路线拥有各自的优势和短板,面向实际应用各显潜力。
就能源分布、气候、地域以及区域功能性差异来看,两条技术路线分别有用武之地。首先,国内煤矿资源分布不均,近50%的煤炭资源分布在华北地区,另有约30%的储量在我国西北地区,而华东、西南等地区则少有煤炭资源。华北和西北地区电厂的多余产能可通过充电桩为固态锂电池汽车提供动力来源,达到燃油代替和提高电力利用率双重效果;
据统计2018年我国平均弃风率为7%,主要集中在新疆、甘肃、西藏等地区,随着制氢技术的发展,这些未被利用的资源可以转化为氢气,并以压缩气态储氢、液化储氢等方式储存起来。因此当地丰富的可再生能源为发展氢燃料电池汽车提供了得天独厚的条件。其次,现有固态电池技术暂无法满足东北等高寒地带的应用需求,而氢燃料电池可作为替代技术在这些地区优先发展。再次,就地域条件而言,华东地区城市分布较为集中、发展迅速,用车数量持续上升且短途交通线密集,适宜发展固态锂电池汽车。此外,港口加氢站集中布局难度相对较低,可针对停泊在港口的商用车进行转型,在港口布局氢能产业;高速公路等沿线服务区也便于设立油氢混合站,打造氢能城际高速,实现加氢站与加油站、加气站和充电站多站合一的布局。
氢云总结:
根据汽车种类及用途的不同,两种技术也各有所长。家用乘用车、公交车数量庞大,行程较短,更适合装载高能量密度、小体积的固态锂电池。而且相比氢燃料电池,固态锂电池技术相对成熟,具备一定商业化基础,可满足乘用车及公交车的高需求量。商用车、物流车以及重型卡车需要充足的乘用空间和长续航能力,装载固态锂电池会占用空间并增加负重,而氢燃料电池本身质轻,燃料借助外循环进入车体提供动力,在长途、重载方面实为取代燃油动力的首选。
此外,加氢体系适合集中布局,与长途、重载车集中存放的特点不谋而合,这可以大大提升加氢站利用的效率,降低维护成本。
㈣ 蔚来将推出续航里程超长的固态电池,新能源汽车的转折点是来了吗
我认为新能源汽车的转折点来了,现在新能源汽车退出来很多比较完善的功能,并且现在新能源电池也会有越来越好的续航能力,所以我认为新能源汽车的转折点来了
㈤ 电动汽车续航可达800公里!三星研发新款全固态电池
当地时间3月9日,三星推出了一款高性能、长寿命的全固态电池,能够让电动汽车续航里程达到800公里,而且循环寿命超1000次。
(图片来源:三星)
盖世汽车讯据外媒报道,当地时间3月9日,三星高级技术研究所(SAIT)和三星日本研发中心(SRI)的研究人员展示了一款高性能、长寿命的全固态电池。
与目前得到广泛应用,但是采用液体电解质的锂离子电池相比,全固态电池拥有更大的能量密度(有可能实现更大容量),而且采用了更安全的固态电解质。不过,全固态电池常用的锂金属阳极容易引发枝晶生长,而枝晶会缩短电池寿命,引发安全问题。
为了克服上述问题,三星的研究人员首次提出利用银碳(Ag-C)复合材料层作为阳极。该团队发现,将Ag-C层集成到软包电池原型中,可让电池拥有更大的容量、更长的循环寿命,并可提升其整体安全性。超薄Ag-C纳米复合材料层只有5?m厚,让该团队能够减少阳极厚度,并将电池的能量密度提升至900Wh/L,还能够让该团队设计出比传统锂离子电池体积小约50%的电池原型。
该项研究前景光明,有望推动电动汽车(EV)的发展。该团队研发的该款软包电池原型还可以让电动汽车的续航里程达到800公里,循环寿命超1000次。
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㈥ 新能源颠覆者已上日程 丰田固态电池原型车即将亮相
伴随今年全球范围内的新能源市场快速增长,各大车企在电动化方向的“军备竞赛”也急剧加速。众多合资与外资车企的入局,让三电系统与电池技术等突破瓶颈的时间,有望大幅提前。
据悉,丰田在固态电池领域拥有超过1000项与该技术相关的专利,占据全球固态电池专利数量13%。因此,明年丰田的固态电池原型车,很有可能将成为开创下一个电动汽车时代的标杆。
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㈦ 固态电池是否能让新能源汽车续航有新突破
不能,因为核心的正负极材料体系没有质的提升,固态电池只是对于电解液而言,使用固态有机物代替液体的电解液而已,最多容量密度有一定提升,但是不会带来突破性的变化。
㈧ 固态电池为什么成为众多新能源车企的救命稻草
电动化成为汽车未来发展的主要方向之一,而电动化最重要的问题就在于电池,当前绝大多数新能源车采用的三元锂电池也好,磷酸铁锂电池也罢,都是液态电解质锂电池,这种电池虽然成本不高,但是弊端也不少。
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(运营人员:凌萧风)
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㈨ 新能源汽车电池的未来是否属于固态电池
这个目前还不能肯定,因为储能电池的技术还在快速发展,很多新型电池已经出现在实验室里了,包括石墨烯电池、氢燃料电池等,最终是要看哪一种电池的实用化速度快了。