「雪姨」王琳給兒子打電話情緒失控,哭訴到「當(dāng)我的兒子是否覺得可恥」,你從中看到了怎樣的親子心理問題?
2024年,在全球電動(dòng)車自燃事故里,90%源自電池問題;不過傳統(tǒng)鋰電池的續(xù)航,那“天花板”,讓72%的潛在購車者,望而卻步。想象這樣一個(gè)場景:2027年的某個(gè)清晨,你花費(fèi)10分鐘,就能夠給電動(dòng)車充好電,接下來輕松地完成一周的通勤,并且還剩下300公里的續(xù)航,在整個(gè)生命周期里,電池的容量幾乎未曾有過衰減。這不是科幻,而是固態(tài)電池即將帶來的現(xiàn)實(shí),當(dāng)這項(xiàng)被業(yè)內(nèi)稱作“電池圣杯”的技術(shù)逐漸落地之時(shí),它將不但改變電動(dòng)車,更會(huì)重新塑造整個(gè)能源存儲(chǔ)的格局——我們是否已經(jīng)準(zhǔn)備好迎接這場悄然的革命?
從液態(tài)到固態(tài):本質(zhì)的飛躍
固態(tài)電池的核心突破在于,用固態(tài)電解質(zhì),替代了傳統(tǒng)鋰電池中的液態(tài)電解液。簡單來講,就如同把容易泄漏的“水”換成了穩(wěn)定的“果凍”從而從根本上,解決了安全性問題。這種結(jié)構(gòu)變化,還帶來了連鎖反應(yīng):能量密度提升2-3倍意味著同樣體積能存儲(chǔ)更多電;充電速度提升至傳統(tǒng)電池的5-10倍。
斯坦福大學(xué)能源研究中心主任崔屹教授指出:固態(tài)電池,不是漸進(jìn)式地改進(jìn),而是電池技術(shù)的范式轉(zhuǎn)移。它解決了制約電化學(xué)儲(chǔ)能的,安全性、能量密度以及壽命這三大核心問題。
應(yīng)用場景:不止于汽車
電動(dòng)汽車行業(yè)迎來重大突破:以往電動(dòng)車在冬季之時(shí),其續(xù)航通常會(huì)縮水達(dá)到三成之多,當(dāng)長途出行之際,車主務(wù)必精細(xì)地規(guī)劃充電站點(diǎn);如今搭載固態(tài)電池的車型,于零下20攝氏度的低溫環(huán)境當(dāng)中,續(xù)航僅僅減少5%,快充技術(shù),能夠在10分鐘之內(nèi)補(bǔ)充600公里的行駛里程。值得一提的是,豐田原先預(yù)定于2027年達(dá)成量產(chǎn)的固態(tài)電池車型,已成功完成道路測(cè)試,實(shí)際的續(xù)航表現(xiàn),更是突破了1200公里的大關(guān)。
消費(fèi)電子領(lǐng)域:之前智能手機(jī)每天需充一次電,這已然成為習(xí)慣,在寒冷天氣下,突然關(guān)機(jī)的情況更是屢見不鮮;現(xiàn)在采用了固態(tài)電池的原型機(jī),已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)游戲12小時(shí)還剩余30%的電量在10的環(huán)境下,其性能衰減還不到10%。華為實(shí)驗(yàn)室的數(shù)據(jù)表明,他們研發(fā)的固態(tài)電池循環(huán)壽命超過了5000次,是傳統(tǒng)電池的3倍有余。
可再生能源存儲(chǔ):之前太陽能以及風(fēng)能因其具有間歇性這一特點(diǎn),故而難以并入電網(wǎng),與此同時(shí)儲(chǔ)能電池存在壽命較短且成本較高的問題;現(xiàn)在在德國某風(fēng)電場的測(cè)試?yán)?,固態(tài)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了90%這樣高的能量轉(zhuǎn)換效率,并且預(yù)計(jì)其使用壽命能夠達(dá)到20年,從而大幅度降低了度電成本。
挑戰(zhàn)與突破:并非坦途
固態(tài)電池的大規(guī)模應(yīng)用依然面臨著三重障礙:首先是成本方面的問題,目前量產(chǎn)成本為傳統(tǒng)鋰電池的3倍有余,這主要是由于特殊材料以及復(fù)雜的工藝;其次是低溫下的導(dǎo)電性問題,部分固態(tài)電解質(zhì)在0℃以下時(shí)其性能會(huì)顯著地下降;最后是界面阻抗方面的問題,該問題會(huì)對(duì)電池的長期穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。
行業(yè)并非沒有應(yīng)對(duì)之策:豐田開發(fā)的硫化物電解質(zhì),將材料成本降低了40%;QuantumScape所采用的“無負(fù)極”設(shè)計(jì)解決了界面方面的問題;中國團(tuán)隊(duì)研發(fā)的復(fù)合電解質(zhì),在零下40℃時(shí)依然能保持良好的導(dǎo)電性。各國政府也都紛紛加大投入力度,美國的《通脹削減法案》把固態(tài)電池納入了高額補(bǔ)貼的范圍。
未來35年固態(tài)電池將歷經(jīng)“三步走”:2025年,高端車型,小批量搭載;2027年,成本降至,傳統(tǒng)電池的1.5倍;2029年,全面普及。一個(gè)并非主流但值得留意的趨勢(shì)是:固態(tài)電池或許會(huì)使換電模式快速消逝——當(dāng)充電速度猶如加油般快時(shí),誰還會(huì)需要更換電池呢?
對(duì)消費(fèi)者而言,這不僅是續(xù)航數(shù)字的提升,更是電動(dòng)車使用邏輯的重構(gòu);對(duì)產(chǎn)業(yè)而言,固態(tài)電池或許會(huì)改寫當(dāng)下的電池格局,遲到者將會(huì)面臨被徹底淘汰的風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)技術(shù)障礙逐個(gè)被破除,我們是否已經(jīng)準(zhǔn)備好去迎接一個(gè)真正毫無續(xù)航焦慮的電動(dòng)時(shí)代呢?