固态电池将如何使电动汽车变得更好

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丰田宣布对电动汽车电池投资 135 亿美元,包括固态电池。与液态锂离子电池相比,固态电池可以存储更多能量、充电速度更快并提供更高的安全性,从而有助于加速摆脱化石燃料动力汽车的转变,从而改变电动汽车(EV) 的游戏规则。

它们有何不同?

固态电池使用薄层固体电解质,在电极之间携带锂离子。

锂离子(li-ion)电池使用液体电解质并具有防止正极与负极接触的隔板。

目前,固态电池用于心脏起搏器和智能手表等设备。

专家说,这些用于电动汽车的电池的大规模市场生产还需要三到五年的时间。

有哪些优势?

它们可能比液态锂离子电池更安全、更稳定,因为液态锂离子电池的电解液在高温下易挥发和易燃。这使得使用锂离子电池的电动汽车更容易发生火灾和化学品泄漏。

更高的稳定性意味着更快的充电并减少对笨重安全设备的需求。

它们可以比液态锂离子电池储存更多的能量,有助于加快从汽油车到电动车的转变,因为司机不需要经常停下来给汽车充电。

为什么它们难以批量生产?

汽车制造商和科技公司在实验室中一次生产一个固态锂离子电池,但到目前为止还无法将其扩大到大规模生产。

很难设计出一种稳定、化学惰性且仍然是电极之间离子良好导体的固体电解质。由于电解液在使用过程中膨胀和收缩时的脆性,它们的制造成本很高并且易于开裂。

专家说,目前,固态电池的制造成本是液态锂离子电池的八倍。

谁在试图制造它们?

的丰田汽车公司是大规模生产固态电池的领跑者之一。该公司表示,它正在为它们短暂的使用寿命而苦苦挣扎,但仍打算在 2020 年代中期开始制造它们。

除了丰田的内部研究外,它还与的松下公司合作,与他们的 Prime Planet Energy & Solutions Inc 合资开发这些动力组。

紧随其后,德国大众汽车投资了比尔盖茨支持的电池公司 QuantumScape Corp,该公司旨在于 2024 年为大众的电动汽车以及最终为其他汽车制造商推出其电池。

大众表示,该电池的续航里程将比液体电池多约 30%,并在 12 分钟内充电至 80% 的容量,这不到目前可用的最快充电锂离子电池的一半时间。

Stellantis 于 1 月由-汽车制造商菲亚特克莱斯勒和法国 PSA合并而成,与 TotalEnergies 成立了一家名为 Automotive Cells Co 的合资企业,并与中国当代安培科技有限公司 (CATL)建立了合作伙伴关系。Stellantis 计划到 2026 年推出固态电池。

福特汽车公司和宝马公司投资了初创公司 Solid Power,该公司表示,其固态技术可以提供比当前锂离子电池高 50% 的能量密度。福特预计到 10 年中期将电池成本降低 40%。

韩国现代汽车投资了初创公司 SolidEnergy Systems,计划在 2030 年量产固态电池。

Samsung Electronics Co Ltd 的附属公司 Samsung SDI Co Ltd 正致力于开发固态电池。

电动汽车市场领导者特斯拉公司迄今尚未表示希望在其汽车中开发或使用固态电池。

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