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在电动汽车的发展进程中,续航问题一直是制约其普及的关键痛点,而全固态电池技术的出现,让人们看到了突破这一瓶颈的希望。
全固态电池,是采用固态电解质的锂离子电池,与传统液态电解质电池相比,有着本质的区别。传统电池的锂离子在液体电解质中穿梭实现充放电,而全固态电池则是在固态电解质中完成这一过程 。
从研发历程来看,全固态电池的探索并非一帆风顺。早在上世纪中叶,固态电解质材料就已出现,但早期面临内阻高、能量密度低等难题。随着科研人员不断钻研,陆续开发出聚合物、硫化物和氧化物等具有潜力的固态电解质材料 。比如日本丰田公司从20世纪90年代开始研发,2010年推出硫化物固态电池,在该领域技术成熟且专利布局广泛 。2024年,重庆太蓝新能源成功研发出符合车规标准的全固态锂金属电池,单体容量达120Ah,能量密度高达720Wh/Kg,刷新全球纪录。
在解决电动车续航问题上,全固态电池优势显著。能量密度方面,当前实验室条件下的固态电池能量密度可达400Wh/kg,理论上甚至能达到900Wh/kg,远超传统液态电池难以突破的300Wh/kg上限 。这意味着相同体积或重量的电池,全固态电池能储存更多电能,从而大幅提升续航里程。充电速度也更快,理论上至少比传统电池快一倍。丰田曾宣传其固态电池充电十分钟,续航可达一千两百公里 。
不过,全固态电池距离大规模应用仍有挑战。技术上,固态电解质与电极材料之间的“固固界面”问题突出,包括物理接触不足、压力敏感性、化学稳定性等难题,制约着电池的循环寿命和性能 。成本方面,目前也居高不下,大规模量产和工艺优化后,成本有望降低。
展望未来,若这些问题得以解决,全固态电池将重塑电动汽车格局,彻底消除续航焦虑,推动电动汽车产业迈向新高度,让绿色出行变得更加便捷、高效。