关于固态电池你需要知道的5件事

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以下是文字版

“现在的电车你别买，等固态电池一出来，这些车全部都要被淘汰了。”这话是真的假的？

固态电池的优点，有哪些是大家还不知道的？存不存在缺点？

今天我来给你讲讲。

固态电池充电更快

第1点，固态电池充电的确会更快，理论上至少可以快1倍。

目前充电比较快的电池，大概15分钟能充个600公里的续航。

那固态电池充电有多快？

参考丰田在前两年的宣传，充电10分钟，续航1200公里。

这也不是瞎扯唬人，电池的充电速度会受到温度、材料、电池结构、充电设备等因素的影响。

全固态电池，光是在固态电解质的耐高温这一项，最少就比目前的电池要高上6倍，最高的甚至能达到15倍。

来源：《Approaching Practically Accessible SolidState Batteries: Stabilityissues Related to SolicElectrolytes and Interfaces》

这让它能够承受更高的功率，充电速度自然就更快了，前提你得有这个桩。

固态电池寿命和续航更长

第2点，固态电池能用的更久，并且续航也更长。

我之前也讲过的，现在电池寿命大概在20年左右。

而固态电池最少可以做到使用50年。

有数据的：

Ye L , Lu Y , Wang Y ,et al.Fast cycling of lithium metal in solid-state batteries by constriction-susceptible anode materials[J].Nature materials.

固态电池循环2000次之后，它的容量保持率为92%。3000和6000次循环之后，仍然有88%和80%。

和目前市面上800次循环就报废的电池比起来，提升最少1.5倍。

来源：维科网·锂电

而且在续航上，目前电池宣传的是能跑1000公里，固态电池至少在这个基础上再提升350公里。

吴娇杨,刘品,胡勇胜,等.锂离子电池和金属锂离子电池的能量密度计算[J].储能科学与技术.

因为从电池的能量密度上来看，目前的液态电池基本上都没办法超过300Wh/kg。半固态电池目前是360Wh/kg。

来源：IT之家

而当前实验室条件下的固态电池能量密度在400Wh/kg，理论最高可以达到900Wh/kg。

来源：《固态电池研究及产业化》

以我国短期目标电池能量密度500Wh/kg作为参考，固态电池容量上升1/3，问题是不大的。

来源：《卫蓝新能源-固态电池的开发现状和应用思考》

固态电池更安全

第3点，固态电池其实更安全。

看下面这张图，充电是一个类似于摇摇椅的过程。

来源：中国粉体网、中科海钠官网

充电的时候，锂离子从正极进入负极，放电就反一反。

固态电池和目前的电池的区别，除了电解质属性不同以外，它是没有隔膜这么个东西的。

隔膜是干嘛用的？就是防止电子在正负极乱窜，导致短路。

那对于隔膜最大的威胁，就是锂原子穿梭正负极产生的锂枝晶。

堆积时间久了，这个锂枝晶会穿破隔膜，导致电子乱窜，发生短路，引起燃烧的。

Ye L , Lu Y , Wang Y ,et al.Fast cycling of lithium metal in solid-state batteries by constriction-susceptible anode materials[J].Nature materials.

有点像轮胎，只要被扎了一个小孔，那么很快这个轮胎就不能用了。

而固态电池，它的电解质本身就是固态的，也就更不容易被穿破了。

就算被穿破了，因为本身更耐高温，也不容易发生燃烧。

固态电解质，最低能承受600℃的高温，最高1800℃。要知道黄金的熔点也才1100℃。

来源：《Approaching Practically Accessible SolidState Batteries: Stabilityissues Related to SolicElectrolytes and Interfaces》

固态电池什么时候量产

第4个接着讲，固态电池为什么还没量产，“等等党”要等多久才能迎来胜利？

从目前的资料来看，至少要等到2028年才会有比较稳定的量产。

来源：《卫蓝新能源-固态电池的开发现状和应用思考》

这两年的话，会看到比较多装有半固态电池的新车。

固态电池没有办法量产，主要原因还是在技术上，最大难题就是找到合适的电解质和负极。

负极材料以金属锂为例子，它的稳定性和安全性太差了。然后各方面相对都合适的硅碳负极，成本又太高了。

来源：《固态电池研究及产业化》

想买电车，但不是很着急的朋友，可以再等等，观望一下，看看新技术出来也可以的。

最多也就是个4年左右的时间，就能看到成果了。

固态电池贵不贵

第5个，就是大家比较关心的成本问题，固态电池要多少钱？

从比较靠谱的预测来看：

半固态电池目前大概8毛多1Wh，也就是1度电要800多块钱，100度电8万多块钱。

等到了中期，半固态电池的价格差不多能便宜一半左右。

全固态电池的价格，远期的预测和目前半固态价格可能差不多，也是在8毛1Wh。

所以等到全固态电池上市的时候，估计价格不会比现在用半固态的车型低了。

而且刚出来的时候，它肯定是要收回它的研发成本什么的，价格肯定是偏高的。

预算在20万以内的朋友们，还是考虑看看其他的吧。

关于买车的疑问

那有些朋友听到这要讲了：20万和我没有关系，我预算一共就10万，买什么车比较好？油车、电车我要怎么选？买新车还是二手车？

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参考文献

[1]Ye L , Lu Y , Wang Y ,et al.Fast cycling of lithium metal in solid-state batteries by constriction-susceptible anode materials[J].Nature materials, 2024.

[2]吴娇杨,刘品,胡勇胜,等.锂离子电池和金属锂离子电池的能量密度计算[J].储能科学与技术,2016.

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