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充電5分鐘續航2000km,燃油車時代将一去不複返?

充電5分鐘續航2000km,燃油車時代将一去不複返?

“有沒有一種液體,加注5分鐘,續航800km”這句話如今已經成為了調侃電動車的常用語。新能源汽車發展10年過去了,隻不過似乎還是老樣子,充電慢的痛點卻始終沒有得到徹底解決。

而事實上,近年來,電池技術的突破并不少,比如經常會聽到的,被會為電動車終極解決方案的固态電池,續航輕輕松松超1000km。然而,除了固态電池以外,其實還有不少極具發展前景的電池技術正在發展中,充電5分鐘,續航2000km都不是夢,下面一起來看看。

固态電池/半固态電池

所謂的固态電池實際上是将電池中的液态電解質換成固态電解質。

近年來電動汽車自燃事故頻發,其主要原因就是液态電解質過熱被點燃,最終導緻電池起火。而固态電解質則完全避免了液态電解質的缺點,具備超安全、超高能量密度的特點。

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固态電解質的工作電壓能夠達到5V,而電解液隻能在4V左右,這意味着,固态電池的能量密度能夠大幅提升,并且能取代電解液和隔膜,同時與金屬锂負極結合,實作高度內建化。理論上重量能量密度的500Wh/kg,體積能量密度最大1000Wh/L,而目前液态電池的能量密度大多還停留在250Wh/kg以内。同時固态電池的循環壽命超5000次(液态約3000次),能夠達到1000km起步續航水準。

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相比固态電池的姗姗來遲,半固态電池近年來已經在裝車量産驗證中了,東風旗下已有兩款搭載半固态電池車型,但其電池性能相較于目前液态電池而言并不具備優勢。蔚來

ET7可搭載衛藍新能源研發的360Wh/kg電芯,續航可突破1000公裡。賽力斯SERES5搭載贛鋒锂業第一代固态電池,能量密度為260Wh/kg。上汽、長安、廣汽、北汽等車企也都推出了半固态電池的裝車計劃。

锂硫電池

锂硫電池是以硫單質作為電池正極的的一種锂電池,但與一般锂電池通過锂離子脫嵌實作充放電不同,锂硫電池是以電化學轉化反應為基礎,同時也是能夠更輕松實作全固态電池形态的一種電池類型。

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锂硫電池的能量密度很高,理論比容量可以超過2600Wh/kg,是以在同續航裡程的車型上,電池能做得非常輕巧。

其次就是充電快,通過多硫化物濃度的平衡就能大幅度提升電池的充電效率。據說能做到充電5分鐘,續航2000km,比油車更有優勢。

還有就是成本低,锂硫電池中的硫元素在地球中的含量極為豐富,價格便宜,同時也沒有钴、錳、鎳等重金屬污染,而且低溫性能表現穩定,能夠在-50℃至-40℃之間穩定充放電。

但相對來說锂硫電池的缺陷也很明顯,高倍率放電能力較弱,容易出現虛電現象,電池容量衰減快,電池損壞幾率更大。不過對于這些缺點目前也有相應的解決方案。

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關于锂硫電池的最新進展,國内中科院金屬研究所與新金路集團合作研發石墨烯锂硫電池,中核钛白占股公司與江蘇合志新能源生産锂硫電池,中科院甯波材料所和贛鋒锂業合作開發锂硫電池等。锂硫電池技術已具備可普及的成熟度,可以進行一定程度的産業化推廣。

海外方面已經驗證了锂硫電池在消費電子領域的應用,據小道消息稱,豐田計劃在2027年左右推出搭載锂硫電池的車型。

鈉離子電池

鈉離子電池被視為電車價格戰的終結者,相對于锂離子電池,其最大的優勢是便宜,成本低。因為鈉元素是地殼含量第六高的元素,地殼豐度高達2.30%,是锂元素的數倍,且全球各地分布均勻,大陸可實作自主可控。

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鈉離子電池在-40℃至 80℃之間可正常工作,同時具有出衆的倍率性能。甯德時代的第一代鈉離子電池在常溫下充電15分鐘可達80%電量,中科海鈉制造的鈉離子電池12min充至 90%,充電速度高于锂離子電池和鉛酸電池。

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另外鈉離子電池在所有安全項目測試中,均未發現起火爆炸等锂電常出現的熱失控現象,安全性更好。

但相對來說,能量密度較低是鈉離子電池一大缺陷,目前應用場景主要集中在如電動二輪車、電動三輪車、低速四輪車等能量密度要求不高的産品上。不過得益于倍率性能,未來可能會在A0級的城市通勤小車上廣泛應用。

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無論是锂硫電池還是鈉電池,都擁有着非常廣闊的市場前景,但短時間内讓那個存在諸多挑戰和問題,距離裝車量産,還有很長的一段路要走。但既然方向是正确的,隻要不斷提出解決方案,消除缺陷之後必然會廣泛普及,屆時新能源車市場又會迎來新的變革,燃油車的時代也将一去不複返。

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