使用固态电池的新能源汽车有哪些
对于使用固态电池的新能源汽车有哪些的问题,我有一些了解和研究,也可以向您推荐一些专业资料和研究成果。希望这对您有所帮助。
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2.蔚来发布固态电池,固态电池与普通电池相比较,优势在哪?
3.丰田计划在2021年推出首款使用固态电池的原型车
4.蔚来将于四季度计划交付150kwh固态电池,还有哪些技术难题没有攻克?
5.专家称固态电池5年内不可商用,你家买的是什么类型的车?
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说到电动汽车,大家总觉得是近二三十年的产物,实际上它已经存在100多年了,而且出现的比燃油车还早,早在19世纪中期,就有使用铅酸电池的电动汽车出现,从目前来看,很难找到有哪个产业像电动汽车这样,在100年前就已经快速爆发,却又逐步衰落的产业,却在今天重新回到大众的视野。?虽然电动车已经有了百年历史,但是在21世纪之前,受限于电池技术和科技水平,电动车始终没有引起大的波澜,直到21世纪初期,电池技术有所突破,各国开始大规模应用电动汽车。这一阶段电池密度提升,电动汽车的续航水平提升非常快,电机的动力表现已经不弱于一些低排量的燃油车。?
纯电动车经过几年的发展,也已经逐渐呈现品牌化、规模化趋势。这些都是影响人们购车时的主要因素。目前,研发和生产纯电动汽车的品牌不在少数,几乎所有的汽车品牌都想和新能源挂上钩,甚至保时捷都推出了自己的纯电超跑。?
虽然现在很多纯电汽车续航里程都能达到500km以上,但是当下人们快节奏的生活方式以及受限于电池和充电技术,电动车续航和充电问题始终是目前电动车车主最头疼的问题,所以研制新款电池成为了下阶段各大车企的终极目标,电池技术进步到什么程度,新能源革命就推进到哪一步,一通百通,是未来新能源革命的第一推动力。?
目前燃油车的续航里程大都在600km左右,如果电动车想要达到这个标准,现有的电池系统能量密度翻一倍半,从普遍的160wh/kg,到400wh/kg,才是电动车彻底取代燃油车的开始。这个指标意味着600km的续航,80度电,总重大约200kg。现在这个重量大约是450-550kg之间。?
但是目前主流的汽车电池,无论是磷酸铁锂电池,还是三元锂离子电池,都是液态电解液的锂离子电池,理论的最高能量密度就是350wh/kg,如果再加上各种电池管理系统,能够做到全系统300wh/kg,基本上就是极限。?
因此最终要解决电池的能量密度问题,消灭里程焦虑,最后的方案一定是固态电池。
固态电池是一种电池科技。与现今普遍使用的锂离子电池和锂离子聚合物电池不同的是,固态电池是一种使用固体电极和固体电解质的电池。由于科学界认为锂离子电池已经到达极限,固态电池于近年被视为可以继承锂离子电池地位的电池。固态锂电池技术采用锂、钠制成的玻璃化合物为传导物质,取代以往锂电池的电解液,大大提升锂电池的能量密度。?
在生产固态电池电动汽车的竞赛中,丰田似乎已经处于领先地位。日前,根据《日经新闻》的报道,这家日本汽车巨头计划在2021年首次亮相其首款原型车。丰田在固态电池专利数量上处于领先地位,拥有超过1000项与该技术相关的专利。?
最近丰田向外展示了其固态电池技术的成绩,而且同时也计划在2021年推出一款搭载固态电池的原车型。
丰田的这台原型车本来计划在2020年东京奥运会期间向公众展示,但由于疫情原因才拖延到2021年。根据测试中取得的数据来看,丰田的固态电池原型车在充电速度上要明显优于锂离子电池很多,仅需15分钟便可从零电量充至满电,续航达到500公里。
据估计,一台量产固态电池汽车的续航里程可以达到1000公里,充电时间为10分钟。固态电池随着时间的推移老化程度较低,丰田的目标是在30年的使用寿命内保留90%的电池性能,让固态电池汽车在整个生命周期内都有一个非常好的续航表现。
想必很多人有疑问,这么好的电池为什么不量产呢?
主要还是因为固态电池的生产仍然存在瓶颈。固态电池的关键是固态电解质材料,导致现阶段固态?电池难以发展的最主要原因也正是电解质材料未能获得突破。现有的无机固体电解质和高分子聚合物电解质材料,还没有任何一种既有高离子电导率和机械强度,又有良好的加工性能。
为了帮助加快该技术的开发,日本政府正考虑将新设立的2万亿日元(192亿美元)脱碳基金的一部分用于在国内建设固态电池生产基础设施。三井物产、汽油公司Idemitsu?Kosan和住友化学等工业企业都在准备生产固体电解质。大众汽车表示将在2025年之前生产出自己的固态电池,日产汽车预计在2028年生产出固态电池样车。
而国内车企在固态电池领域也已经有了不小的进展,早在2017年,北汽新能源率先立项启动固态电池及整车搭载匹配技术研究,与国内外多家固态电池公司建立合作伙伴关系,开展技术交流,明确开发方向,识别固态电池开发难点,历经多轮方案迭代和反复测试,最终整车调试下线,完成了从概念到样件、从试验室到试制线、从台架测试到整车搭载的突破。
近期北汽蓝谷在互动平台表示,目前公司固态电池研发项目取得了一定阶段性进展,正在开展整车相关试验。
但是原型车充其量只能算测试车辆,并不等于是量产车,也就是说目前所有的固态电池车辆还在测试研发的阶段。按照目前各个品牌对于固态电池研发进度的情况来看,即使丰田是最快实现在量产车辆上使用,最快预计也要在10年以后,至于未来10年会不会有其他电池技术弯道超车,固态电池未来的路到底会怎样,我们都还不得而知。
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。
蔚来发布固态电池,固态电池与普通电池相比较,优势在哪?
续航1000公里以上的新能源汽车有很多,我们熟悉的有蔚来ET7、宋PRO DM-i、埃安LX PLUS。 蔚来ET7是蔚来的第一个纯电动轿车,作为蔚来旗舰车型,其最强之处在于拥有激光雷达和1000km的NEDC续航里程。从参数上看,1000km版本的蔚来ET7绝对是旗舰,搭载前后双电机,总功率653马力,最大扭矩850牛?米,几乎达到了 特斯拉 Model的水平。S级0-100km/h加速时间仅为3.9秒。而在电池方面,搭载150kWh固态电池组,能量密度达到360Wh/kg。蔚来ET7最大的优势就是拥有成熟的换电系统。
2021 广州车展 上, 比亚迪宋 PRO DM-i进行了亮相,新车作为宋PRO DM的改款车,最大的亮点在于,在内饰方面采用了全新的设计语言,大尺寸悬浮式中控屏幕、8.8英寸的液晶仪表盘和三幅式的双色方向盘等等,在同价位里都算是非常具有性价比的。同时,动力方面也是给到了?硬核?惊喜,搭载了由骁云-插混专用的1.5升发动机+永磁同步电机组成的插电混动系统,在满油满电的情况下,新车的综合续航里程最高可达1090公里。
埃安LX PLUS,继广汽埃安相应完成了AION V、AIONS的升级和AION Y的改款之后,为了继续扩充产品阵营,在本届车展上,埃安LX 也迎来了“PLUS”。它是全球首款续航能力超过1000km的量产交付车型,官方续航数据最高可达1008km。其电池包的能量密度达到了205Wh/kg以上,从而实现了144.4kWh的电量;新车搭载了3个第二代智能可变焦激光雷达,使其可以覆盖300°交叉视野;高性能版本的0-100km/h加速时间只需2.9s。
总结:随着造车技术的进步,目前新能源电动车的续航表现也与两年前相比有了极大的进步。好比如在续航能力方面,续航由原来的500公里左右提升到1000公里,可谓是有质的提升。如果您去逛车展,一定不能错过这几款拥有超长续航能力的车。
@2019
丰田计划在2021年推出首款使用固态电池的原型车
蔚来NIO Day第四年,朋友圈被众多媒体朋友抢发,汽车人参考认为有两个信息是值得深挖的,一是150kWh的固态电池,二是Innovusion的激光雷达。本文对发布会提到的固态电池三大核心技术,众多的专业词汇,进行深度的拆分和解读。
1. 纳米级包覆超高镍正极我们需要把这个词拆开来看,“超高镍”指的是正极材料,提高镍的含量,能提高正极材料的克容量,从而提高单体能量密度,这是行业主流路线,“超高”汽车人参考认为至少是三元811,甚至是9系。
需要指出的是,蔚来在100kWh电池包采用的是较安全的镍55(Ni55)高电压单晶材料,结构配合CTP。而“超高镍”,蔚来汽车又选择了另外一条路。
“纳米级包覆”指的是工艺,超高镍带动结构不稳定,往往需要在材料表面包覆抗蚀层,防止释氧,但包覆太厚又会影响锂离子从正极材料的脱嵌,因此采用的是纳米级的包覆,即把包覆做薄。
2. 无机预锂化硅碳负极也需要把这个词拆开来看,“硅碳负极”指的是负极材料,石墨负极有较高的稳定性,但石墨的能量密度比较低(理论克容量约372mAh/g);硅基材料具有很高的能量密度(理论克容量4200mAh/g),在负极加入硅后,能够让负极材料的理论克容量提升约10倍。
但加入硅后,需要解决两种材料在充放电过程中体积膨胀不同,硅的体积膨胀为320%,而碳仅为12%,膨胀不同,结构就会坍塌。
硅碳负极也是当前行业的主流路线,大多数电池企业的负极材料都早已经开始掺硅,并在逐渐提高硅的含量。
而宽度在10纳米左右、长度无限制的一维的硅纳米线是当前一种新的思路。
另外需要指出的是,负极采用硅碳体系,单体能量密度会有一个天花板,大概在300Wh/kg的水平,而要继续实现能量密度的突破,采用金属负极是其中一种可能,也就是锂金属电池,能量密度可以做到500-600Wh/kg的水平。
显然,蔚来汽车目前也并没有采用这种路线。
“预锂化”指的是工艺,在电池化成时,额外寻找一个锂源,让负极形成的SEI膜不消耗正极脱嵌的锂离子(约有10%~35%的首次不可逆锂损失),最终提高电池的容量,常见的预锂化方式是在负极(金属Li粉和Li箔)或者正极补锂。
预锂化业界也开发了很多年,但是锂很活跃,需要解决安全和高成本的问题。
而蔚来汽车“无机预锂化”,汽车人参考认为应该指的是将无机粉末添加到熔融锂中形成混合物的方式。
3. 原位固化固液电解质这个词比较绕口,核心在“固液电解质”,所谓原位固化,就是逐步把当前的液态电解质转换为固体,而不是一步到位全固态的方法。
也就是蔚来汽车的固态电池,本质上是同时含有固态电解质和液态电解质的锂电池。
按照2022年底量产计划,再结合国内相关企业研发进展,汽车人参考认为,蔚来半固态电池,具体应该是一端电极是全固态,另一端电极是液态,固态电解质接近或超过一半质量比/体积比。
而行业里面说的固态电池,真正意义上指的是全固态电解质锂电池。
目前有氧化物、硫化物、聚合物(有机物)三种技术路线:
聚合物容易加工,最容易利用现有设备通过改造实现量产,但缺点是离子电导率最低,电化学稳定性不好,容易短路,能量密度有局限。
氧化物的导电率高于聚合物,但机械性能坚硬,与正极活性材料固-固接触不好,目前国内企业卫蓝、清陶、辉能都是走的这条路线。
硫化物接触性好,离子电导率超过液态电解液,未来最可能的技术路线(日系居多),但是需要解决产品成本高和空气稳定性差的问题。
全固态电池的定位,就是全方位取代当前的液态锂离子电池。但是各个材料都有局限性,还在开发之中,距离真正的应用,需要跨越“技术”和“量产”两座大山。
小结蔚来汽车的“固态电池”,包括了正极高镍、负极硅碳、电解质半固态三个关键点,分别在材料和工艺两个层面进行了技术创新。
本质上没有颠覆性技术,更多的是,沿着行业公认主流技术路线的推进和落地,并不是真正意义上的固态电池。
在大家都在唱赞歌的时候,需要有媒体从中立的角度,去看待技术的本身,回到本文题目,要不要给蔚来固态电池泼一盆冷水,似乎也并不重要了。
蔚来将于四季度计划交付150kwh固态电池,还有哪些技术难题没有攻克?
近日,丰田对外宣布自己在固态电池的研发取得突破,目前固态电池的原型产品已经装车并顺利通过测试,预计在2021年推出搭载新型固态电池的电动原型车。据丰田自己表示,本来该原型车是计划在2020年东京奥运会期间亮相,但受疫情原因影响才推迟到2021年。相较于目前绝大多数电动车使用的三元锂电池,固态电池有着更高的能量密度。固态电池使用的是固体电解质,而不是锂离子电池中的液体或凝胶聚合物电解质,因此可以把电池做得更紧凑。由于电池内不存在液体,能降低电池发热问题的同时还能提高电池的耐热性,电池能承受更大的充电功率,充电速度更快,更安全。按照丰田发布的信息来看,仅需15分钟便可从零电量充至满电。
但固态电池目前也存在一些问题,固态电池所需的生产环境非常苛刻。它们需要在极其干燥的环境条件中生产,而且所需的原锂是一种稀缺资源。而且目前固态电池在低温环境下的性能表现不佳,但丰田表示已经攻克了大部分难题。目前,丰田拥有1,000多项固态电池的相关专利,而且正在与松下联合开发这种电池。
而除了丰田之外,大众汽车,日产汽车分别预计在2025和2028年推出使用固态电池的样车。
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。
专家称固态电池5年内不可商用,你家买的是什么类型的车?
蔚来汽车一直以来都是新能源汽车的佼佼者,在行业的领域当中也做出了很多的技术性突破,这是一个非常好的消息,因为只有在不断的创新和突破当中,技术才能够达到最佳,也能够走向更远的未来。由于前段时间的蔚来汽车试驾发生了一个事故,导致了蔚来汽车的股价也有所跌落,给他们带来了很大的一些经济损失。但是蔚来汽车并没有在这一方面被打倒,而是在它的电池上进行了一个技术性的突破。有消息表示未来汽车将于2022年的第4季度计划交付150kwh固态电池,这个电池采用的是固态电解液、硅碳复合负极材料、超高镍正极材料,单体重量密度达360wh/kg。并且在给出的消息当中还说150kwh固态电池是领先固态电池技术性能表现更加卓越,它的持续续航里程突破了1000公里,将会探索更加广泛的出行圈,也就是说以后驾驶蔚来汽车可能都不用换车,续航也能够轻松的升级。这个电池真的有如此大的能力吗?在我看来目前国内的新能源电池还是比较出众的,比亚迪在这一方面就做得很不错了,但一直以来都没有突破1000公里这个夸张的里程数。蔚来汽车如果真的能够将续航里程突破1000公里的话,那么它将是非常有卖点的,而且会受到很多人的追捧。毕竟现在的油价这么的昂贵,在出来一个这么强有力的电池之后,谁还会去购买汽油车呢?
但是,虽然这个电池非常的完美,也依然有一些技术难题还没有攻破。固态电池小试已经达到了技术的要求,但是此次的电池采用了三种新工艺。对于这些新工艺来说最大的挑战就是,能不能解决电池在充电的过程当中体积膨胀变大的这么一个可能性,循环的寿命够不够,以及第1次充电的效率低等缺点都是需要攻破的,这些难题会持续的给到电池的问题当中。
目前的电动汽车基本就是液态电池类型。近日,蔚来在新品发布会上给大家投下了一个不小的惊喜,其新款轿车ET7正式宣布将采用固态电池。而蔚来还表示这款新车包括其搭配的固态电池将于明年第一季度实现量产商业化,届时大家就能开上第一款固态电池的电动汽车了。但该消息出来后,遭到了多位专家和媒体的质疑,相关人士指出,从目前固态电池的技术路线来看,明年一季度实现量产商业化,基本不可能,五年之内固态电池都很难在量产上获得实质的突破,还有专家指出,蔚来的新款电池,实际上是固液态电池,也就是说,一半固态一半液态,但这种技术并未得到行业厂商的认可。但受蔚来发布固态电池的消息,国内液态电池的材料厂商还是出现了不小的股价波动。因为与液态电池不一样的是,固态电池使用的是固态电解质,不用液态电解液也不用隔膜,这就导致液态电池行业隔膜和电解液的材料厂商的股价出现大幅下滑,甚至不小公司股价出现跌停。不过该现象并未持续多久,相关厂商的股价就随即反弹,因为不少人认为,固态电池短期内量产,实现商业化还是很难的,而蔚来的固液态电池,需要同时使用固态,液态两种电解质,相关专家解释,这种只能算是一个过渡方案,所以现在还很难说,这款固态电池未来的发展会是如何。
虽然面对外界不少质疑,但蔚来却表现得自信满满,按照发布会的数据,搭载150kWh电池包的ET7可以实现1000公里的里程,而且这款电池可以通过换电站安装在任何一款车上,也就是说,如果这款电池真的实现了量产,那就意味着蔚来ES8,ES6和EC6这三款车型都可以提升续航里程。
但未来方面却始终不愿意透露该固态电池的具体厂商来自于哪一个企业,只是一味强调,蔚来一定会采用最先进和最接近量产的技术。还有专家表示,续航里程越长,电池的能量密度就越高,能量密度越高安全性就越差,容易自燃,所以如果蔚来将汽车里程增加到一千公里,那如何保证安全性就是最大的问题了,而且还有真正的量产车搭载过固态电池,所以相关的驾驶安全也是一个不小的问题。
好了,今天关于“使用固态电池的新能源汽车有哪些”的话题就到这里了。希望大家通过我的介绍对“使用固态电池的新能源汽车有哪些”有更全面、深入的认识,并且能够在今后的学习中更好地运用所学知识。