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最近行业内有个不小的新闻，日产公布了全固态电池技术说明会，公布了日产在固态电池研究进度，而且还要在2024年建立首家全固态电池试点工厂，2028年可能要推出搭载固态电池的纯电车，如果真的能够按期实现的话，那么纯电汽车真的要迎来革命性变化，彻底替代燃油车也完全没问题。 首先，什么是固态电池？ 每当我们说到纯电汽车的痛点的时候，总是离不开续航短、易燃易爆炸、充电慢（虽然现在快充已经很快了相比加油还是慢）、既怕冷又怕热、开时间长了续航越来越短，这里面的核心问题就是电池不行！纯电车的核心缺点其实就是电池的缺点。  如果大家还能想起初中的化学、物理知识，电池充放电的本质是化学反应（氧化还原），化学反应受到哪些因素影响还记得吗？浓度、温度、压强、结构、性质等等，所以看看电动车上电池的缺点的原因其实就是很容易受到各种因素的影响。 那么在电池里哪个部分对外界环境最敏感呢？电池的结构可以简化为正负极+电解质，现在大部分的电池的电解质都是液态，大家如果拆过电池的话，就会发现电池里有湿湿的像泥一样的东西，相比正负极材料，电解液很容易受到环境影响，温度、外界压力等等，所以要改善电池性能和安全性，把电解质从液态变成固态是一个革命性的方案。 固态电池有什么好处？ 固态电池几乎可以解决当前汽车动力电池所有的问题，比如不易燃烧、不易爆破、无电解液走漏、不会在高温下发生副反应、也很难短路，对温度不敏感、更耐高压，这是由固态电池的物理和化学性质决定的。同时由于没有了电解液，正负极材料选择面更广，固态电池可以轻松实现300Wh/kg-400Wh/kg，当前汽车动力电池最高能量密度仅300Wh/kg。  固态电池这么好，早干吗去了？ 就和我们从小就熟悉的纳米材料、石墨烯一样，一个技术听起来很好，但是我们从来没见过，那只可能是一个原因：技术太难，无法量产。有意思的是，固态电池面临的技术难点反而是常见电池的优势，比如电解液你说它不好吧，但是可以完全接触正负极、离子移动也非常顺畅，所以由此可见，电解质的材料以及如何将正负极连在一起是固态电池的技术核心难点，所以目前来看无论是从技术上还是从成本上都难以实现量产。  日产真的会实现量产固态电池吗？ 在日产的发布会上，日产公布的是2022年将进行固态电池实验室级别的可行性研究；2024年在日本横滨建造固态电池的试点工厂，同时在该工厂检验和试生产电极材料与固态电解质混合、电芯叠层等固态电池的关键技术。而且预计2028年有望将电池组的成本降至75美元/kWh，充电时间缩短至的1/3，在25℃下能在15分钟时间内从15%充电到80%。  在核心技术上，也就是电解质材料选择+粘合技术方面，日产选择的是硫合物固态电解质方案，油电是全接触性好，所以整体的离子电导率非常好，固-固接触容易形成面接触。缺点是稳定性差，硫化物化学活性很强，与空气、有机溶剂、正负极活性材料反应都很强，不仅在电池内部很难稳定，整个生产、运输环节都变得困难重重。在粘合技术上，日产公布的方案是采用纤维状粘合剂取代传统粘合剂，使得正极活性物锂离子的移动不设障碍，进而降低电芯阻抗。  除了日产之外，几个大厂都早已开始在固态电池上发力，比如大众计划在2024年开始批量生产其固态电池；丰田和与松下合作，预计在2025年左右销售配备固态电池的汽车。宝马预计在2025年推出首款搭载固态电池技术的概念车；Stellantis计划在2026年前推出其首个固态电池技术等等。还有国内的比亚迪、宁德时代等，固态电池也是他们非常关键的研发项目。 可以看到基本在3-10年内，各大厂就要推出搭载固态电池的产品，但我认为是比较不乐观的，因为目前为止电池性能的发展还非常缓慢，整个新能源行业围绕电池痛点的解决方案依然是充电、电池管理、电池结构上，并不是因为人类不够努力，而是物理和化学极限难以突破。未来很美好，但还需要很多时间，很多耐心才能走进未来。 文章来源【大众侃车】版权归原作者所有 |
