• 注册
  • 广告发布 广告发布 关注:84 内容:352

    蔚来150度固态电池与普通液态电池的差异

  • 查看作者
  • 打赏作者
  • 当前位置: 电池社区 > 广告发布 > 正文
    • 广告发布
    • Lv.5
      技术达人

        在蔚来推出ET7的同时,公布了一款续航1000 公里的版本,这款车将在未来投入生产,其配备了150kwh的可更换电池组和固态电池,什么是固态电池?与常规液态电池差异大吗?作为电池技术的发展方向,蔚来的固态电池技术从何而来,下面我们来详细分析。

        固态电池技术从何而来

        蔚来由于是一家直接与第三方供应商合作的车企,在电芯技术上并没有实际的突破,早期的消息是固态电池来自宁德时代,其实150kwh固态电池的技术来自Solid State Lion,也就是北京卫蓝新能源公司,虽然没有知名度,但进入网站我们可以发现,来头不小,是中国科学院物理研究所成立的公司,2016年设立,专门研究下一代的固态电池技术,因此目前没有在厂家的液态电池供应商中看到。

        目前卫蓝新能源有17 项固态电池专利。包括开发固态电解质材料的关键技术——“复合锂金属负极”和“高能量密度正负极材料”,目前的方案仍然是固态液态混合电池,如何实现更高的能量密度,下面我们从技术角度来分析。

        固态电池是什么?

        锂离子电池由阴极、阳极、隔膜和电解液组成。当前的液态电池都使用液体电解质溶液,商业上使用的锂离子电池有一个分离器,用液体电解质溶液将阴极和阳极分开。而固态电池使用固体电解质,这些固体电解质也起到分离器的作用。如下图所示,右边就是固态电池,固体电解质的材料包括氧化物、硫化物、磷酸盐和固体聚合物。目前固态电池已用于心脏起搏器和可穿戴设备。

        对于用户来说电池的安全一直至关重要。由于使用液体电解质溶液,当前的锂离子电池存在电池损坏的风险,例如温度变化引起的膨胀或外力引起的泄漏,固态电池则解决了这一问题,具有固体电解质的固态电池显示出更高的稳定性,即使电解质被损坏,电池仍然可以保持形状,不会起爆,也不会起火,增加安全系数。

        除了安全,车辆的续航也是用户的关注点,有两种方法可以增加容量。首先是增加电池数量。但在这种情况下,电池成本会上涨,电池组占用车辆太多空间。另一种方案就是增加电池的能量密度,相同的体积和重量,固态电池比使用液体电解质溶液的锂离子电池具有更高的能量密度,由于结构更稳定,可以省略一部分安全结构,在相同的空间内放置更多的活性材料,增加电池的容量,相同体积最大增加2.5倍的容量。

        固态电池的生产难点

        为何能量密度高,又安全的固态电池没有大规模量产,有几个问题还需要解决,第一就是成本,固态电池需要昂贵的真空沉积设备。2012年,一个 20 Ah的固态电池成本为10万美元,一台车需要1000个这样的小电池,因此多年来很少有公司去继续开发。

        第二就是电极-电解质的界面不稳定性,固态电解质与电极接触后,界面处的化学反应通常会产生钝化界面,阻碍Li+在电极界面上的扩散,在高压循环后,会发生氧化降解,也就是说循环使用次数少。另外还有低温性能差能缺点。如果阳极采用锂金属,还有枝晶穿过隔板并向阴极生长的问题,如下图所示。

        蔚来的电池怎么样?

        北京卫蓝新能源目前准备量产的150kwh固态电池并非全固态电池,而是氧化物固液混合电池,通过将隔膜更换为柔性固态电解质,依旧以镍、钴、锰三元为正极,负极掺硅,传统的电解液依旧存在,这种设计可以增加能量密度的同时,控制成本,能量密度360Wh/kg,是目前最佳的解决方案。下一代的发展方向则是采用金属锂为负极,进一步增加电池容量。

        选车侦探观点:目前距离车用固态电池的量产还有一定的技术壁垒,需要解决诸多问题,而固液态电池是一种过渡方案,就像混合动力汽车,相信也是近几年电池的发展趋势。

      请登录之后再进行评论

      登录

      点击下载

    • 发布内容
    • 做任务
    • 实时动态
    • 偏好
    • 帖子间隔 侧栏位置: