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NIO Day上蔚來推出了首款轎車ET7
同時宣稱新車采用固態(tài)電池能跑1000km
而且在2022年底就能提車回家
受此消息的影響,蔚來股價大漲
但許多傳統(tǒng)鋰電池股卻直接跌停
可見固態(tài)電池對傳統(tǒng)鋰電池的打擊太大了
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那什么是固態(tài)電池?
它究竟是鋰電池的未來還是噱頭
今天我們就來好好聊一聊
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事實上固態(tài)電池也是鋰電池
以傳統(tǒng)圓柱形鋰電池為例
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它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和大卷廁紙一樣
單張紙巾由三層紙組成
然后再灌入電解液而成
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而固態(tài)電池就是
用固態(tài)物質(zhì)代替隔膜和液態(tài)電解質(zhì)
直接構(gòu)成的鋰電池
這樣理解起來十分形象
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當(dāng)然,要想搞明白傳統(tǒng)鋰電池
半固態(tài)電池、固態(tài)電池區(qū)別
我們還得從鋰電池的工作原理來講
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傳統(tǒng)鋰電池充電時,鋰離子從正極脫離
穿過電解液和隔膜“游向”負(fù)極
這就好比鋰離子是一群學(xué)生
平時住在河的一邊,學(xué)校在另一邊
河流(電解液)就是中間的通道
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鋰離子每天上學(xué)“充電”時
需要游過河才能到學(xué)校
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而固態(tài)電池是用石頭把河床填滿
鋰離子每天上學(xué)/放學(xué)時
就不用跳進水里游泳回家了
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TA的優(yōu)勢主要有兩個:
電量更多、安全性更好
首先,固態(tài)電池不用電解液和隔膜
所以它可以直接采用
帶電量更多的材料做負(fù)極
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這就好比利用河床的空間
填充帶電量更多的材料
輕松突破傳統(tǒng)鋰電池的續(xù)航瓶頸
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其次,傳統(tǒng)鋰電池自燃的原因主要是:
隔膜破裂導(dǎo)致電池內(nèi)部短路起火
以及電解液在高溫環(huán)境下受熱分解
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而固態(tài)電解質(zhì)難燃燒、毒性低
所以傳統(tǒng)鋰電池的各種安全問題
在固態(tài)電池身上幾乎不存在
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但固態(tài)電池目前還不是完美的
首先,固態(tài)電解質(zhì)的成本高
并且加工制造的工藝更復(fù)雜
所以固態(tài)電池(NCM811)的成本
相比傳統(tǒng)鋰電池要高出約75%
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其次,與液態(tài)的電解液相比
固態(tài)電解質(zhì)和固態(tài)正負(fù)極的接觸面積更小
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電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)間接觸不良
就會降低鋰離子轉(zhuǎn)移的速度
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更讓人頭疼的是固態(tài)電解質(zhì)
需要在60度的溫度下才能正常工作
所以就導(dǎo)致了目前固態(tài)電池
快充和循環(huán)性能都不如傳統(tǒng)鋰電池
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不用電解液,只用固態(tài)電解質(zhì)
就會出現(xiàn)鋰離子轉(zhuǎn)移速度慢的問題
而且目前沒有好的解決辦法
所以蔚來用的其實是半固態(tài)電池
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半固態(tài)電池的電解質(zhì)并非
一半是液態(tài)、一半是固態(tài)
而是電解液只占電解質(zhì)的10%
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電解液和固態(tài)電解質(zhì)混合后
形成果凍一般的凝膠狀電解質(zhì)
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相比全固態(tài)電池來說
這樣處理不僅節(jié)約了電池內(nèi)部空間
能裝更多的帶電材料
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同時還能明顯提升鋰離子
在正負(fù)極之間轉(zhuǎn)移的速度
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但即便是全固態(tài)電池前的過渡方案
半固態(tài)電池目前也還處于“實驗室”階段
有專家說固態(tài)電池量產(chǎn)還需要5-10年
所以由此可見,固態(tài)電池雖好
但距離裝車還有很長的路要走
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