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什么是新能源车(什么是新能源车的固态电池)

什么是新能源车(什么是新能源车的固态电池)

 

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新能源汽车行业发展离不开动力电池,目前的动力电池无论是三元锂电池还是磷酸铁锂,一定程度上技术已经很难突破了,虽然在整车安全、续航里程、还有我之前文章介绍的CTC和CTB技术上有所进步,很多车企依旧瞄准了下一步的发展方向:固态电池。今天带大家了解一下新能源汽车的固态电池。

-传统锂电池: 由正极、隔膜、负极,再灌上电解液制造而成;

-固态锂电池: 由固态电解质代替隔膜和电解液;

动力电池结构

固态电池内部结构

按照目前提高电池能量密度的手段,在正级端不断的提高镍的含量虽然可以提升电池能量密度,但是高镍电池对电池的稳定性要求具备更高的电池管理基础。因此,三元锂短期内要突破300Wh/kg,还是有一定的挑战。未来,可能也只有固态电池会将电池能量密度提升一个量级。

现在大型超市已经对购物袋进行收费,目的就是为了减少白色污染,买东西时少领取塑料购物袋,上街购物时带上布袋子或菜篮子。在超市买的购物袋也可以重复利用。

基于目前固态电池的发展历程,可以将固态电池的发展分为三个阶段:

第一阶段:将传统的电解液换成固态电解质,正负极和传统用的是一样,均由采用负极石墨和正极三元锂或磷酸铁锂;

第二阶段:更换负极材料,取消掉负极的石墨或硅,使用金属锂来提升能量密度;正极不变,采用磷酸铁锂或者三元材料。

第三阶段:正负极都换,负极用金属锂,正极就可以换成不含锂的高能量的材料。

动力电池生产线

目前来看第一个阶段,如果仅仅只是换成固态电解质,本质上是没有任何提高能量密度,反而还会增加电池的重量,商业化意义不大。主要还是围绕着朝向第二第三阶段去研发,关键的还是在固态电解质本身,目前已经有东风旗下的一款轿车搭载了固态电池,虽然现在的能量密度160,基本上和磷酸铁锂差不多。未来应该会有更多的车型搭载固态电池,再伴随着CTC和CTB技术,续航和安全性还是可以做到很好的兼容的。

固态电池的优点:

1.高能量密度

计价就是定电价,发电的上网电价是发改委指导+交易平台,最大的市场影响要素是煤价,终端的一般企业、工商业、居民用户是发改费核定成本统一计价。

--由嵌锂的石墨负极变更为金属锂负极,其比容高( 3860 mA·h/g ),电压大(3.04V);避免了传统电池用金属锂作负极会因多次充放电粉化、枝晶生长,导致循环性差,甚至枝晶刺穿薄膜,引起短路风险,因此传统锂离子采用不易让锂离子生根发芽的石墨作为负极。固态电解质可以抑制锂离子生长空间,避免传统锂电池枝晶刺破隔膜。

--电解质相对于电解液,电化学范围更广(电压更广),电解质不参与化学反应,让锂离子通过。因此,可以选择容量更大的正极材料,或者选择电压差更大的正负极材料,从而提高能量密度。

2.更安全

--固态电解质不可燃、无腐蚀、不挥发、不存在漏液;相比传统电解液的隔膜差、短路后的能量释放、起火等有极大改善。

--实现薄膜化、柔性化

--传统隔膜和电解液占据了40%体积和25%的质量,固态电池可以减少正负极之间距离(十几微米),有利于电池的薄膜化、柔性化。

固态电池的缺点:

1.导电率低:电子通过率低。

2.界面阻抗和稳定性。界面阻抗大;界面分离,负极与隔膜的连接处存在电阻大,接触不良的问题;

-聚合物 (以金属锂作负极,还要将电池加热到60,才能维持固态电池导电能力)

-氧化物(以金属锂作负极,但是电导率一般比电解液还要低很多)-硫化物(石墨负极、硫化物电解质及高电压正极)

说一说你对未来新能源汽车的一些观点吧!

-End-

二次能源是指无法从自然界直接获取,必须经过一次能源的消耗才能得到的能源。

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