全固態(tài)電池

 

到底什么是全固態(tài)電池呢？它又是如何為汽車提供動力的呢？

 

今年2月，95歲高齡的約翰·古迪納夫——鋰離子電池的合作發(fā)明者，評論道：“電動汽車將要被廣泛投入市場，而成本、安全、能量密度、充放電率和循環(huán)壽命，對其至關重要。”

 

目前，鋰離子電池仍然是電動汽車中的主力軍。而最近古迪納夫和他的研發(fā)團隊在德克薩斯大學奧斯汀分校宣布，他們已經(jīng)研發(fā)出了一款全固態(tài)電池，這款電池與之前的相比，續(xù)航能力更強，并且比鋰離子電池充電速度更快，周期壽命更長。此外，全固態(tài)電池具有輕、薄、柔性化等優(yōu)點，而且即便引燃，它也并不會出現(xiàn)和鋰電池一樣的安全問題。這就是為什么乘務員在旅客登機的時候會檢查他們隨身攜帶的物品，以確保沒有鋰離子電池被帶上飛機。

 

鋰電池往往都帶有一個笨重的黑盒子，里面裝有液體物質，這些液體和電解質可讓鋰離子在電池的正負極之間來回運轉。相比之下，固態(tài)電池采用的是固態(tài)電解質而非液體電解質，因此在低溫的操作環(huán)境中不會出現(xiàn)因電池液體被凍住而導致無法使用的情況，也比目前市場上的鋰離子電池更安全。

 

目前，還沒有人知道豐田汽車在全固態(tài)電池中具體添加了什么物質。據(jù)悉，現(xiàn)代汽車公司也正在加碼研發(fā)全固態(tài)電池，以便將其運用到電動汽車上。在約翰·古迪納夫的固態(tài)電池中，玻璃代替液體充當電解質，而構成這種玻璃的粒子是鈉元素。

 

豐田的想法

 

一直以來，豐田致力于研發(fā)氫燃料電池車和插電式混合動力車，但隨著電動汽車在全球范圍內(nèi)日益普及并越來越受到歡迎，豐田試圖縮小與日產(chǎn)和特斯拉等電動汽車領軍者之間的差距。2016年年底，豐田表示計劃增加續(xù)駛里程較長的電動車產(chǎn)品，并設立獨立的部門研發(fā)及營銷電動車，由豐田總裁豐田章男親自掛帥。

 

據(jù)路透社報道，豐田計劃最早2019年開始在全球最大的汽車市場——中國量產(chǎn)電動汽車，該款電動車將基于現(xiàn)有的SUV車型C-HR打造，并采用鋰離子電池。

 

理想與現(xiàn)實

 

那么，研發(fā)固態(tài)電池來為汽車、卡車提供動力到底會產(chǎn)生怎樣的影響呢？

 

一方面，這意味著那些大量涌現(xiàn)出的特斯拉式千兆工廠或將不得不經(jīng)歷生產(chǎn)方面的巨大變革。而眼下，特斯拉和松下公司專注于生產(chǎn)三元鋰電池，同時還吸引寧德時代、比亞迪、LG化學和三星SDI這些主流動力電池廠家紛紛加入三元鋰電池研發(fā)的陣列。

 

另一方面，這將會在更短時間內(nèi)實現(xiàn)電動汽車與內(nèi)燃機車價格的持平。最近，瑞銀集團(UBS) 基于鋰離子電池的成本費用做的一項研究顯示，電動汽車與內(nèi)燃機車價格持平預計在2023年實現(xiàn)；而現(xiàn)在看來豐田、現(xiàn)代和古迪納夫教授都有望打破現(xiàn)有動力電池的格局，創(chuàng)造歷史。

 

不過，對此也不要盲目樂觀。里昂證券(CLSA)汽車分析師 Christopher Richter表示：“一項技術從實驗室開發(fā)成功到投入量產(chǎn)，中間還有很長的路要走。2022年還很遙遠，期間可能會出現(xiàn)諸多變化。”由此看來，豐田新款電動汽車的普及速度，在很大程度上也同樣取決于電池成本。