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日本电车弯道超车中国?固态电池技术有新突破!充10分钟开千公里

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文丨老叭爱哔哔

编辑丨老叭爱哔哔

前言

在七月中旬日本丰田公司对外宣布,在电动汽车的固态电池材料和技术方面有了新的突破,不仅减少了电池的生产成本,还增加了电车电池的使用时长,达到了充电十分钟续航1200公里,消息一出引起了广泛的关注,那么他们是否真的有了突破还是在吹牛?新能源汽车电池未来的发展是什么?

日本车企弯道超车

近年来新能源汽车的出现吸引了大家的目光,与燃油车对比新能源汽车具有更环保、养护费用更小等优势,但是同时也有着很大的缺点那就是续航能力差、充电时间长还有价格相对昂贵,因为这致命的缺点现在都无法完全取代燃油车的存在。

新能源汽车发展以来出现的最主要限制原因是电池的技术,这对汽车的续航里程和成本都产生了直接的影响。中国多年以来一直潜心对新能源汽车电池进行研究,日本车企却对此嗤之以鼻甚至对外宣称“未来汽车的发展方向绝对不是电动汽车”。

目前的电动汽车最大的问题就是续航仅有200到650公里左右,充满电量需要5到10个小时。出人意料的是在7月16日根据金融相关媒体的报道,日本车企丰田弯道超车中国,成功研发出了性能更高达到目前世界第一水平的固态电池。

根据媒体的相关报道,日本丰田公司的研发中心总裁表示,目前丰田已经开发出了提高电池耐久性的办法,可以制造出续航里程达到1200公年的固态电池,充电时间仅用10分钟甚至更短,除此之外使用了最新技术的固态电池将会在2027年批量上市。

电池相当于新能源汽车的心脏,日本在表面上说着新能源汽车没有发展,背地里却在使劲搞研究,有媒体表示早在2012年日本丰田就已经开始对固态电池进行研究,直至今日已经位于固态电池行业的第一位还拥有了1300多项的专利。

中国在新能源汽车发展的时候迅速抓住了机遇,成为全世界新能源电动汽车市场的第一位,电车中最重要的电池也得到了飞速的发展,锂电池的销量也逐渐增加,随着锂电池产业发展不断成熟,电池发展的要求也在向更高的方向追求。

日本最新固态电池的致命缺陷

作为世界上销量最大的车企,日本丰田公布解决了固态电池在技术上的突破,与特斯拉等强劲的电车竞争对手迅速减少了差距。但是高昂的成本限制了固态电池在市场上广泛应用,而这也正是固态电池目前无法取代传统锂电池的致命因素。

相关人士对于日本丰田在固态电池上的新进展表示,运用了新技术的电池想要在市场中正式投入使用不会那么容易。固态电池生产花费过高的致命缺陷,在它拥有的使用期限长、安全性高优势面前也变得不值得一提,毕竟目前市场上最便宜的固态电池至少也需要40万元,最终加上其他材料制造成电动汽车,更是大部分普通家庭都无法接受的价格。

高昂的固态电池生产花费主要是因为,固态电池的电解质使用的稀有金属原材料的购入价格很贵,再加上现在氧化的电解质中正负极材料的应用并不成熟,使用到的铜锂复合带1万人民币才能够买到一千克。

除此之外,生产固态电池在制作过程、使用材料和对成品的控制上要求更高,导致生产固态电池使用的设备替换率更高,因此固态电池的生产成本可以直观看出比目前市场上广泛使用的液态电池高上许多。

虽然固态电池在研发和制造还需要克服多个难题,但是新能源汽车制造的相关人员仍然对发展固态电池充满的期待,不断对固态电池进行研发。虽然日本丰田发布的固态电池还具有很大的缺点,但是他们发布的最新进展也为新能源汽车产业带来了积极的影响。

中国在电车电池上有了新突破

虽然日本车企在固态电池上超过了中国目前的发展,但是中国多年以来一直稳扎稳打的对新能源汽车进行发展,从未放弃研发新技术,在目前的国际新能源市场上中国仍是具有强大竞争力的主要支柱。

日本丰田在固态电池上的最新突破,对全世界的新能源汽车市场都产生了影响,尤其是对于中国第一的地位也产生了威胁,在全球新能源电池的排行榜前十就有六家中国企业,并且第一和第二的位置也都是中国占据着。

对于固态电池中国相关电池企业都明白新技术带来的威胁,对此中国各大电池企业都在努力的对新技术进行研发,但是因为研发的时间晚于日本的速度,因此在技术和专利上都有了落后。

相对于日本成本高昂的固态电池,在中科院的最新研究表示,减低固态电池的成本是完全有可能的事情。根据相关媒体的报道中科院和清华博士组成的团队,已经研发出来成本更低廉亲人的固态电池,与日本的固态电池相比综合性能不相上下,但是成本仅有日本固态电池的4%。

中国企业近年来一直都在全力对电动汽车的新技术进行研发,但是电池的续航问题始终是发展上存在的最大问题。现在中科院团队研发的新技术让中国新能源汽车市场看到了新的曙光,并且目前已经投入了生产,相关人士预估电动汽车续航里程能够突破1000公里,而作为新能源汽车中的“大哥”特斯拉的最大续航也仅达到了600公里。

除了中科院在固态电池上的突破之外,广东的相关科技公司也自主研发出了仅需六分钟就能够充满电,并且续航更是达到了1000公里的硫化物全固态电池。同样的硫化物电池具有缺点,和空气接触后很容易发生反应形成有害气体,但是对于新能源电动汽车的市场来说如果能够对硫化物固态电池进行更好的改进,整个市场都会因此发生改变。

目前市场上新能源汽车的主流电池

在如今的新能源电动汽车上安装的大部分都是锂电池,在经过了长时间的研发锂电池具有的蓄电能力已经十分优良,但是同样还存在着很多已经没有办法解决的问题,其中最突出的就是安全性的问题,因为很容易进行反应而引发火灾。

除了安全性的问题还有就是随着新能源电动汽车的发展,各大企业甚至连手机企业都看上了这一个赛道,导致锂电池需要的碳酸锂价格飞涨约60万元一吨,因此电动汽车的成本上涨,因此如今的新能源电动汽车价格居高不下。

锂电池是一种正极材料由锂金属、石墨则作为负极材料,构成结构中含有非水电解质的液体电池。随着近年来微电子技术的发展,具有使用寿命长、重量轻和绿色环保等优点的锂电池进入了大面积实用阶段阶段,目前新能源电车大部分都使用着锂电池。

但是同时锂电池还具有安全性差易发生爆炸、生产要求严苛和生产成本高的缺点,尽管研究人员在近几十年里不断的研究仍然没有更大的突破,这也正是目前新能源汽车无法完全取代燃油车的主要原因。

新能源汽车的救赎固态电池

对于新能源汽车在电池上的发展,中科院院士表示“对于传统锂电池性能的研发已经接近了理论的极限,所有对固态电池的技术突破刻不容缓”。固态电池拥有安全性高、体积小、重量轻和材料柔软的优点,因此被认为时新能源汽车未来发展的最佳解决方案。

虽然固态电池的产量困难且生产成本昂贵,但是无论在充电速度上还是安全性上都比液态锂电池表现优异。现有的锂电池属于液态电池能量密度较低,电池可以根据液态电解质的含量不同划分为五个阶段,即液态电池、半固态电池、准固态电池以及全固态电池。

固态电池与液态电池做对比,构成材料中没有液体都以固态的形式存在,由正极材料加上负极材料还有电解质组成,目前电池的状态也从液态向更安全的固态发展,并且固态电池与液态电池在拥有同样的电量情况下,还能够在节约成本的同时减轻重量和体积。

虽然固态电池相对液态电池具有多个优势,但是人无完人、物无完物固态电池同样会具有缺点,生产成本高昂就是目前固态电池在技术上存在的最大缺点,每千瓦时就需要花费大约1000人民币的成本,高昂的生产成本是锂电池的两倍。另外,新能源汽车在计算时以亿千瓦时作为单位,电池的容量越大相对的储电量越强,续航也相对的更长。

结论

日本想要在新能源电池市场上超越“一哥”,得掂量掂量自己有没有那个能力实现弯道超车,至少目前来看还不太可能撼动中国的地位,中国企业对新技术的研发一直稳扎稳打,进行不断的创新。

固态电池的具有很大的发展潜力,它能够为电动汽车带来更快的充电速度和续航里程,极大的提高了电动汽车在使用过程中的舒适体验感,相信对固态电池的成本技术突破后将在未来给新能源汽车行业带来改变。

2024-01-28

2024-01-28