前幾天,國外媒體紛紛發(fā)布了一條消息,電動汽車品牌 Fisker 申請了一個固態(tài)鋰電池專利,最高續(xù)航 800 公里,充電只要 1 分鐘。大家沸騰起來,簡直一舉解決了續(xù)航和快充兩大難題。
FOX 電視臺還請 Fisker 本人上節(jié)目。Fisker 說 1 月的 CES 他們將會對外展示這項技術(shù),真正量產(chǎn)預(yù)計要到 2023 年,屆時價格將只有鋰電池的三分之一。
今年年中,F(xiàn)isker 才發(fā)布了下一代 Emotion 車型,使用鋰電池,續(xù)航為 640 公里,充電 9 分鐘可行駛 200 公里。
再早一點兒,去年,F(xiàn)isker 首發(fā)了 Emotion 官圖,夕陽下蝴蝶對開門的車身剪影很驚艷。當(dāng)時說的是使用石墨烯電池,續(xù)航 640 公里——史上首款續(xù)航超過 480 公里的豪華電動汽車。因為那個時候特斯拉的 Model S 100D 還沒出,90D 續(xù)航是 450 公里。
Fisker Emotion
回頭看一下,圍繞電池路線,F(xiàn)isker 也是挺坎坷的。石墨烯 → 鋰電池 → 固態(tài)電池,車子還沒量產(chǎn),方案換了三個,被不斷提升電池能量密度的同行逼著搞出越來越夸張的數(shù)據(jù)。
要不是 Roadster 已經(jīng)出了續(xù)航 1000 公里,F(xiàn)isker 這次又可以打“史上最長續(xù)航”牌了。
不過這個充電 1 分鐘,續(xù)航 800 公里聽起來還是挺厲害的。
Fisker 的說明提到,固態(tài)電池有許多限制,例如低功率和低速率能力,這是由分層的電極結(jié)構(gòu)以及低溫等引起的。Fisker 的充電技術(shù),則是采用三維電極結(jié)構(gòu),這使得電極的表面積比平面薄膜的面積大 25 倍,這種結(jié)構(gòu)能夠適應(yīng)不同的電壓和形狀因素,能量密度是鋰電池的 2.5 倍。
Fisker 的固態(tài)電池項目負(fù)責(zé)人是戴森旗下固態(tài)電池公司 Sakti3 的創(chuàng)始人。 2015 年,Sakti3 就聲稱研發(fā)出成本低至 100 美元每瓦時、能量密度高達 1000 瓦時的新型固態(tài)電池了。這跟目前 Fisker 號稱的電池續(xù)航和成本都比較接近。
Sakti3 從未對外公布其固態(tài)電池技術(shù)細節(jié),大家都不清楚他們超過 1000 瓦時能量密度的電池到底用了什么正極材料。因為太神秘,紐約時代 4 月寫了篇報道,說戴森簡直是家電界的蘋果啊,神神秘秘的。
Fisker 的專利申請圖,還未獲批
固態(tài)電池才是終極選擇?
今年 6~7 月份,豐田突然就掀起了一股固態(tài)電池風(fēng)。日本媒體報道說豐田打算 2022 年賣固態(tài)電池汽車,接著東京車展上宣布 2020 年就將推出固態(tài)電池汽車。充電只要幾分鐘,續(xù)航也將大大提升。
有資料顯示豐田研究固態(tài)電池研究了二十多年了,在該領(lǐng)域擁有大量專利。20 多年,也就是 1997 年,豐田開始做純電、混動嘗試的那個時候。真想知道有沒有什么是豐田不做的。
這次 Fisker 的固態(tài)電池充電一分鐘的消息更讓人充滿遐想,是不是固態(tài)電池三元鋰電池打敗三元鋰電池的日子也不遠了?就像三元鋰電池逐步取代磷酸鐵鋰電池一樣?
貌似,還真是這樣。
鋰離子電池的基本發(fā)展方向就是高能量密度:日本和中國計劃到 2030 年將動力電池電芯能量密度提升到 500 Wh/kg ,而美國的目標(biāo)是到 2020 年提高到 350 Wh/kg 。不過特斯拉的 21700 電池就快實現(xiàn)這個目標(biāo)了,大家普遍覺得三元鋰電池的潛力被挖的差不多,該尋找更優(yōu)秀的電池方案了。
根據(jù)專業(yè)人士的判斷,固態(tài)電池是鋰電池往高能量密度發(fā)展的必然方向。
首先,從能量密度考慮,液體電解質(zhì)電池極限不可能高于 500 Wh/kg,而全固態(tài)鋰電池當(dāng)前能量密度約 400 Wh/kg ,預(yù)估最大潛力值達 900 Wh/Kg 。
其次安全性方面來說,固態(tài)電池由于電解質(zhì)是固態(tài),更加穩(wěn)定,不像三元鋰電池安全性較差。
不過固態(tài)電池的缺點是充電慢,成本高。所以,F(xiàn)isker 這個充電效率如此驚人,又便宜,實在聽起來很誘人。
按他們模糊的話術(shù),他們在材料和工藝制造方面都有極大的革新,但并不知道這個革新具體是指的什么。
這半年,固態(tài)電池的風(fēng)頭越來越盛,豐田力挺固態(tài)電池,特斯拉則是三元鋰電池的代表。根據(jù)學(xué)界研究,固態(tài)鋰電池實則是鋰電池必然的進化方向。
未來鋰電池發(fā)展方向
下圖是全球主要固態(tài)電池開發(fā)企業(yè)分布。
目前,寶馬,豐田,現(xiàn)代,蘋果,博世等企業(yè)都在固態(tài)電池領(lǐng)域有布局。
Fisker 的這個消息公布出來以后,業(yè)內(nèi)的猜疑也是有的。畢竟是實驗數(shù)據(jù),離工業(yè)應(yīng)用還遠的很,專利也還在申報階段。也有人質(zhì)疑說,一分鐘充電的前提是巨粗的電纜和超高的瞬時電流。Fisker 之前押寶石墨烯電池的時候也是很敢講,最后還是打臉了。所以這次大家也禁不住要打個問號。
但是,固態(tài)電池也不是終極 BOSS 。奧迪說,還有太陽能動力電池呢。
哈哈哈。
來源:第一電動網(wǎng)
作者:42號車庫
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