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固态电池一旦量产,燃油车就到头了?中日固态电池对比,谁更强?

2024-04-11 12:33:13
来源:科技奇览

近年来,固态电池的发展成为了新能源领域一颗耀眼的新星,它的出现似乎预示着传统燃油车的黄昏。中国与日本在这一前沿技术上展开了激烈的竞争,究竟是哪一方能更胜一筹?固态电池真的有那么神奇吗?它是否会取代液态电池,让我们的电动汽车行驶里程大幅提升?

固态电池作为新能源技术的新宠,其实质是使用固体材料替代液态电解质的锂电池。与传统的液态电池相比,固态电池具有更高的安全性和能量密度,这意味着它们不仅能够减少发生安全事故的风险,而且能为电动汽车提供更长远的续航里程。对于渴望摆脱“里程焦虑”的消费者和制造商固态电池无疑是一大福音。

据SNE Research预测,到2025年时,中国固态电池市场的规模有望达到30亿元人民币,到2030年更是有望飙升至200亿元人民币。这背后不仅是技术的成熟,更是市场需求的强大推力。试想一下,如果电动汽车搭载了固态电池,那么起步续航里程将超过1000公里,这将彻底改变我们对电动汽车的认知。

尽管固态电池技术令人激动,但是它当前面临的最大挑战是成本。据了解,一块150kW的半固态电池成本大约在22至25万元人民币之间,这与一辆中档新能源汽车的价格相当。如果换成全固态电池,成本自然更是高得惊人。这直接导致了固态电池目前还无法大规模量产,并在市场上普及。

在此背景下,日本丰田汽车公司宣称,他们在固态电池领域取得了技术突破,并且已经将生产成本降至与液态电池相当的水平。如果这不是虚话,那么丰田将在固态电池技术的竞赛中抢得先机。据悉,丰田计划在2027年前推出搭载固态电池的电动车型,这些车型的充电时间不到10分钟,续航里程可达1200公里,这样的技术进步无疑是巨大的。

而中国在这一领域也不甘落后。据国家知识产权局的数据显示,截至去年5月份,中国已经拥有了7640项固态电池的专利申请,占全球总量的36.7%,年均增长率高达20.8%,位居世界第一。中国研究的主要是氧化物固态电池,这与日本偏好的硫化物方向有所不同。中国优势企业如宁德时代科技正在加大研发投入,希望在未来几年能将固态电池的成本大幅降低,从而推动电动汽车行业的革新。

但是,研发之路并非坦途,无论是中国还是日本的企业,都在面对如何将实验室里的技术成果转化为商业化产品的问题。硫化物、氧化物和聚合物作为固态电池的三种主要研究方向,各自有着不同的优势和挑战。

硫化物电解质具有较高的离子导电性,但稳定性和界面问题是其需要解决的难题。氧化物虽然稳定性更好,但其离子导电性稍逊一筹。而聚合物电解质虽然加工性好,但在高性能应用上仍有局限。研究者们正在尝试通过各种手段如添加掺杂剂、设计新型电极材料等方法来优化这些电解质的性能。

在中日两国的竞争中,丰田的态度相当明确,他们不仅仅在燃油车和新能源车上继续深耕,而且在固态电池上也有相当的研究投入。丰田相信,固态电池将是他们实现碳中和目标的关键。而中国企业则在国家政策的扶持下,正努力追赶,并在某些领域取得了领先。

不过,市场并非只看专利数量和技术先进性,成本和实际应用效果同样重要。虽然固态电池的技术壁垒逐渐被攻克,但高昂的成本价格仍是其面临的最大障碍。目前,固态电池的价格是液态电池的数倍,这对于普及来说无疑是个坏消息。全固态电池的生产成本和最终市场售价还有很长的路要走。

在此情况下,企业的研发方向逐渐从技术突破转向成本控制。除了材料本身的研发外,生产工艺的创新也是关键所在。例如,如何在保持电池性能的同时简化制作流程,减少材料和能源消耗,进而降低生产成本,是目前研究者们急需解决的问题。

未来几年,随着研发投入的进一步增加和技术的不断成熟,固态电池的成本有望逐步降低。这将是一个漫长的过程,但一旦成本降至合理水平,固态电池有望在电动汽车市场掀起一场革命。对于消费者这意味着能够以更低的成本享受到更安全、更长续航的电动汽车。

发布人:caoyang
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