固态电池汽车什么时候上市
固态电动汽车电池 - CES 2024即将揭晓德国汽车供应商Schaeffler将在2024年CES上推出其新型固态电动汽车电池,让固态能源存储技术领域更加繁荣。接下来具体说说
【智车派新闻】近日,智车派注意到,长安汽车在接受调研时向外界展示了其在电动汽车电池技术方面的突破和布局。作为中国领先的汽车制造商之一,长安汽车正积极拥抱电动汽车时代,通过技术创新和研发,为消费者带来更优质的电动汽车使用体验。
长安汽车表示,未来将着力电芯技术的突破,以提升电池的能量密度和充电速度。通过开展液态电池材料改性和体系优化等关键技术攻关,长安汽车将不断提升电池的能量密度,从而实现更长的续航里程。同时,长安汽车还将普及3C、5C甚至7C的充电倍率,以缩短充电时间,提高充电速度,让电动汽车更加便捷。
在半固态和固态电池的研发方面,长安汽车也取得了重要进展。基于整车需求,长安汽车正向开发领先的固态电池技术,计划从2025年开始逐步量产应用。固态电池具有更高的能量密度和更快的充电速度,有望彻底改变电动汽车的充电方式和续航能力。
[爱卡汽车 行业动态原创]
4月8日,日产汽车在线上召开了全固态电池技术说明会。会上,日产官方明确了该公司全固态电池的未来规划及具体时间节点。据介绍,该公司的全固态电池将于年内展开实验室级别的可行性研究,并将于2024年在日本横滨建立首家全固态电池试点工厂,而首款搭载固态电池的量产车有望于2028年正式推向市场。
重量轻、充电快、更安全
与使用有机溶剂电解液的液态电池相比,固态电池的优势显而易见,首当其冲的就是可以大幅提升能量密度。以目前的技术水平,特斯拉的4860电池和将能量密度提升至300Wh/kg已属于业界天花板的存在。而对于固态电池来说,能量密度突破400Wh/kg大关也只是入门水准,据此次活动上日产高管披露,未来正式量产并投入商业化应用的固态电池能量密度有望达到1000Wh/kg。这不仅意味着车辆续航里程的提升,对于同等容量的液态和固态电池组,后者的重量体积将比前者小得多。
此外,由于固态电解质的物理和化学特性都比液体稳定的多,因此其运送电荷能力更高,受温度等外界环境影响更小。这也就意味着,搭载全固态电池的纯电车型将在一定程度上解决冬季车辆续航里程下降、高负荷工况过热等长久困扰纯电车的顽疾。不仅如此,随着高压快充补能设施的普及,固态电池稳定的性质也能更大限度的发挥相关设施的性能。按照目前的技术水平,快充设施的平均充电功率在150kW上下,但日产对其固态电池充电设施充电功率的目标值高达350kW。据悉,日产已经完成了1000Wh/L级电极的充放电性能实测,在25℃下能在15分钟时间内从15%充电到80%。
最后,由于全固态电池受温度影响较小,这也就避免了液态电池的锂离子在反复充电过程中产生锂枝晶并穿透电池隔膜引发自燃,因此其安全性明显提升。即使如此,由于固态电池的能量密度更高,并且内部的硫化物一旦混入异物或与空气接触,很容易形成硫化氢等剧毒易燃气体,进而引发爆炸。因此,日产方面也坦言在正式投产前,将针对固态电池进行穿刺试验等一系列安全验证。
制造难、成本高,全固态电池的两大难题
尽管与传统的液态锂离子电池比,全固态电池的优势相当明显。但日产的技术负责人在此次的技术解析会上坦言,目前全固态电池距大规模量产装车,还有不少技术难题。首先是在技术层面,固态电池需要将多层电芯均匀叠放,一旦每层之间受力不均或没有充分考虑电池充放电引发的体积变化,就会导致电荷局部堆积,严重时可能引发短路。
此外,受全球通胀、俄乌冲突持续等外界因素影响,目前用于制造电极的钴等金属材料价格飞涨,这使得固态电池本来就居高不下的制造成本雪上加霜。受此影响,日产目前重要的研究方向就是开发锰等售价较为低廉的代替材料。
据日产官方在解析会上透露,该公司目标是在2028年将固态电池制造成本降至75美元(约合477元人民币)/kWh,与目前的液态锂离子电池成本相当。
编辑总结: 相比于大力布局电动车的宝马、丰田等车企,日产近些年在电动化的布局上表现得不温不火,除了一再推迟交付的纯电SUV Ariya和现有车型的e-POWER车款,似乎鲜有动作。正因如此,此次犹如“憋大招”的固态电池发布会才更令人倍感惊讶。相比于同样致力于固态电池技术的丰田及重多中国车企,日产的规划显得相当激进。不仅直接跳过半固态电池技术,且将不会采用丰田“混动车先行”的保守方案,而是一步到位,直接量产全固态电池的纯电车型,一旦该规划顺利执行落地,日产无疑将从传统车企电动化的跟随者变成引领者。
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德国汽车供应商Schaeffler将在2024年CES上推出其新型固态电动汽车电池,让固态能源存储技术领域更加繁荣。有着75年历史的轴承制造商Schaeffler将在罕见的固态电池研究领域扎根,这让人大为震惊。
全新固态电动汽车电池 - CES 2024首次亮相
2024年1月9日至12日,拉斯维加斯将迎来一年一度的消费电子展,AutoWeek首次曝光了这款新型固态电动汽车电池。
AutoWeek记者Todd Lassa上周指出:“在即将到来的CES 2024上,供应商Schaeffler Americas将展示‘下一代’全固态电动汽车电池。”
拉萨有机会与Schaeffler Americas工程总监Rashid Farahati交谈,但Farahati似乎守口如瓶。
拉萨报道称:“Schaeffler的固态电池在CES上是由另一家专门制作实验室样品的公司构建的原型部件包装而成。” 这并没有透露太多底细。
这款全新固态电动汽车电池究竟是什么?
拉萨还注意到了本田、Schaeffler和俄亥俄州立大学材料与制造研究所之间的合作,他们将在2025年开设一个新的电池研究中心。
这个新的研究中心并不是俄亥俄州立大学与本田的靠前个项目。早在2023年1月,俄亥俄州立大学宣布已与本田和美国能源部阿贡国家实验室合作,该项目在能源部的EVs4ALL计划下获得了380万美元的资金支持。合作伙伴们的任务是开发“更经济实惠和高效的电动汽车电池。”
EVs4ALL奖项建立在俄亥俄州立大学先前的研究基础上,该研究产生了一个原型电动汽车电池,可以“快速充电,并展示出远远超出当前最先进的锂离子电池的使用寿命”,学校描述道。
“这项技术有可能将可用电池寿命加倍,减小包装尺寸,降低电池成本,并实现快速充电”,俄亥俄州立大学强调。尽管俄亥俄州立大学在公告中没有使用这些词汇,但这个描述符合固态电动汽车电池的特点。
它究竟是什么?
380万美元的资助旨在解决新型固态电池商业生产中的一些制造挑战,并确保与其他组件的“**兼容性”。此外,合作伙伴们还负责优化低温性能。
至于它是由什么材料制成的,俄亥俄州立大学也守口如瓶。“俄亥俄州立大学的电池技术基于丰富廉价的材料,在极端快速充电的情况下展现出非凡的使用寿命”,这是学校的全部表态。
这使得固态电池的角度目前仍是个谜,但在今年8月,另一条线索浮出水面,当时Schaeffler宣布俄亥俄州立大学是其最新的“公司在校园”先进研究中心“Schaeffler Hub”的东道主。
“这个合作计划将专注于全固态电解质(ASSE)电池的开发,并未来计划进行燃料电池研究和开发,”Schaeffer解释道。
“俄亥俄州立大学的SHARE计划是全球的第五个,专注于固态电池和燃料电池技术。它完美地补充了我们的产品组合,特别是在氢作为Schaeffler未来可持续和碳中性能源的关键角色中,”他们补充道。
同样在8月,俄亥俄州立大学教授安妮·科——EVs4ALL项目的首席调查员——被选为能源部ARPA-E办公室的一项价值近300万美元的新资助项目的联系人,这个项目是为了开展高风险、高回报的项目。
“EV普及的关键在于一种可靠、廉价的电池,它可以快速充电,并在寒冷天气下展现出比现有最先进的商业选择更好的性能和续航能力,”ARPA-E解释道。
Schaeffler新款全固态电动汽车电池即将问世
高熵氧化物材料在固态电动汽车电池系统中的应用是一个相对新的领域,这可以解释ARPA-E的兴趣。“高熵(HE)概念是设计新一代电池材料所需的组成变化的一种策略”,一组加拿大研究人员在去年的一篇科学综述中解释道。
“受高熵合金的启发,高熵氧化物是一种具有有望的电化学性能的新兴多组分陶瓷类材料”,他们进一步阐述道。“我们强调了关于高熵氧化物在阴极和阳极上的最新结果。此外,我们还讨论了一些关于高熵固态电解质和高熵合金阳极的新结果。”
在移动车辆中使用陶瓷材料可能听起来像是一场等待发生的事故,但当电池研究人员谈论高科技陶瓷材料时,他们并不是坐在当地的陶艺坊周围。
同时,在Schaeffler和俄亥俄州立大学之间,无论是陶瓷还是其他材料,都有一个坚实的基础。在11月13日,俄亥俄州立大学与俄亥俄州副州长乔恩·休斯特德、美国参议员谢罗德·布朗、美国代表乔伊斯·比蒂和迈克·凯瑞以及本田、Schaeffler和JobsOhio项目的代表一起,正式标志着新电池研究中心的成立,Schaeffler趁机强调了其对固态电池的承诺。
“Schaeffler正在开发下一代全固态电池技术,以支持汽车行业向电动出行的转变,”Schaeffler首席技术官Jeff Hemphill表示。“我们与俄亥俄州立大学的战略合作采取了实质性和协作性的方式,旨在提供业内领先且可扩展的解决方案,这将使俄亥俄州成为电池技术的中心。”
本田赢得了该项目的首席基础合作伙伴地位,并承诺投资1500万美元。如果一切顺利,新的研究中心将帮助本田实现将固态电动汽车电池从实验室推向生产线的目标。
“我们不仅仅是试图建立一个实验室级别的技术。作为一家汽车制造商,我们正在开发全固态电池技术,目标是大规模生产,”本田解释道。
至于Schaeffler,他们没有透露任何消息,但他们已经开始推销固态技术。
“全固态电池(ASSB)是一种至关重要的新技术,因为它们有潜力改变能源存储。这些电池提供更高的能量密度,让设备和车辆拥有更长的运行时间,同时还为快速充电提供了机会”,Schaeffler热情地表示。
CleanTechnica正在联系Schaeffler,以确认或否认CES之前关于陶瓷的传言,请保持关注。
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