問大家一個問題:為什麼純電動車始終沒辦法取代混動和燃油車?為什麼這種号稱 " 終極新能源車 " 的新鮮玩意,從 13 年開始國家給政策扶持,大力發展至今十年時間,一直沒辦法做到很大的市場規模?
其實原因大家都心知肚明:續航焦慮和充電焦慮。盡管現在純電動車更多的是充電焦慮而非續航焦慮,但實際上也許大家也都明白,充電焦慮本身就是續航焦慮的 " 衍生産物 "。那為什麼純電動車會有續航焦慮?說白了,就是電池不給力。
現在,越來越多車企正在大力研發一種叫做 " 固态電池 " 的新技術,這種新技術号稱可以徹底解決純電動車當前存在的一切問題,可以把混動車和燃油車一次性掃進曆史垃圾堆。在理論上,是一種堪比瓦特發明蒸汽機一樣的偉大技術革命。
不過,為什麼我們對這種革命性的技術,卻一點都不看好?
你可能要納悶了:固态硬盤我知道,但這固态電池是個啥?難道還有液态電池?你說對了,人們經常說固态電池是革命性技術,它革的,就是液态電池的命。液态電池是啥?其實簡單說,電池裡的這個液态固态,指的是電解質的材料。現在常見的锂電池,不管是裝在車上的,手機電腦上的,锂電池的正負極之間是需要有電解質供電子在電芯裡跑來跑去的。
而好的電解質,需要滿足幾個條件:首先,它的導電率要足夠高,不要妨礙電子的移動速度。其次,它需要有足夠高的溫度承受能力,特别是高溫承受能力,這樣可以保證電芯在很熱的時候還能繼續輸出電量。第三,在諸如遇到電芯熱失控燃燒這種極端情況下,電解質不能充當助燃劑,而最好有一定的阻燃作用。
綜合以上三點,液體電解質,又或者說,進過特殊制備的純水,是目前最好的電解質材料。所以這也就是液态電池中這個 " 液态 " 的來源。而固态電池中的固态,顧名思義就是把電池裡的電解水,給換成了一種固體材料。而這,就是固态電池喊了那麼多年,一直遲遲難有起色的原因。
大家都知道,固體的導電速率是高于液體的,這還隻是天然固體,如果使用超導體這樣的人工合成固态材料,導電速率還會再飙升一個台階,所以固态電池的第一個優點就是相比液态電池高出數倍乃至數十倍的充放電速度。
其次,即便是自然固體,其溫度耐受能力也是高于液體的。更不用說碳納米管、超導體這類人工合成材料了,所以在可承受溫度上,固态電池也是吊打液态電池的存在。現在哪怕是實驗室狀态下的固态電池,基本上已經可以做到火燒不壞了。
在防火性能上,現在的固态電池中的固态材料基本可以維持和液态電解質差不多的阻燃性能。所以說,在電池的 3 個大方向上,固态電池至少在 2 個方面相對傳統電池是有碾壓性優勢的。從技術角度來看,固态電池确實稱得上是革命性的電池技術。
但我們之所以不看好固态電池的主要原因,其實在于這種技術的大規模商業化難度和固态電解質材料的制備難度上。盡管 2022 年底,包括紅旗等車企都宣布自研固态電池取得了一定的進展,但目前所有的固态電池中的固态電解質,全部都是人工合成的合成材料,其中還要用到一些諸如超導材料等高新技術和高新材料。
盡管目前諸如上汽等企業都已經給出了 " 固态電池的投産時間 ",這個時間也大多在 2035 年左右。但值得指出的是,固态電池還分為 " 全固态電池 ",和 " 部分固态電池 " 兩種東西。我們上面說的,那是真正的固态電池,即 " 全固态電池 "。而目前這些車企宣布 35 年要投産的,是部分固态電池。說白了,就是利用一部分固态電池的材料和技術,改進現有的液态電池,這玩意本質上,仍然屬于液态電池。
其實固态電池早就不是什麼新鮮玩意了,2012 年就已經有研究機構在折騰這種東西了。在我們看來,固态電池本身作為電池工業一百多年來出現的,第一次實質意義上的技術革命,它是值得贊許的。
但把這種東西用在車上,非常不實際。還是那句話,與其期待固态電池大規模裝車,還不如期待一下核動力汽車吧,畢竟這個是真的有可能變成現實的。