更快的充电和更大的续航里程?固态电池电动汽车解释

的许多方面电动汽车和汽油车一样:座位还是座位，轮胎还是轮胎，方向盘还是可以左右转动。最大的区别，也是决定电动汽车大规模普及与否的，是电池。

这就是为什么现代汽车领域一些最令人兴奋的研究都集中在电池技术上——“固态”电池就是一个正在探索的领域。这种锂离子电池的替代品有望提高车辆行驶里程，减少充电时间，并消除电池起火的风险。

你还不能驾驶固态电池电动汽车，但他们正在工作中。本田最近确认该公司位于东京的实验室正在研究这种电池，并计划在2028年或2029年推出一款配备固态电池的汽车。现代、宝马、福特、通用、大众等汽车厂商也在进行类似的研究报告(在新窗口打开)．丰田领先，超过1300项专利(在新窗口打开)与固态电池有关，而且计划如此发射(在新窗口打开)到2025年，将会有一辆混合动力车。

在未来，火车、飞机和卡车也可能使用固态电池，这为我们今天想象不到的更广泛的交通电气化奠定了基础。以下是关于这项可能改变游戏规则的技术你需要知道的事情。

什么是固态电池?

固态电池的工作原理和其他电池一样。它们吸收能量，储存起来，然后将能量释放到设备上——从随身听到手表，再到现在的汽车发动机。不同之处在于里面的材料。

锂离子电池，今天用于电动汽车，有一个液体电解质溶液夹在它们的阴极和阳极之间(见上图中间的间隙)。或者，固态电池使用固体电解质。

密度的增加意味着固态电池的容量是锂离子电池的2到10倍报告(在新窗口打开)．

为什么电动汽车还没有使用固态电池?

固态电池已经存在了，只是在更小的设备中smartwatches心脏起搏器和RFID标签。在电动汽车中使用它们的障碍主要是它们价格昂贵，而且难以大规模生产解释了(在新窗口打开)．由于电池驱动的汽车已经比汽油驱动的汽车更贵，消费者对更昂贵的汽车没有什么胃口。

寿命是另一个问题，但本田表示他们有一个解决方案。随着时间的推移，固体电解质会降解，所以本田计划用一种新型聚合物织物Ars Technica来保护它报告(在新窗口打开)．

电池还需要进行大量的测试，以确保在道路上的耐用性和日常驾驶的寿命。记住，我们谈论的是戴在手腕上的东西，第一次用它来移动汽车或卡车。

固态电池能增加续航里程吗?

有了固态电池，电动汽车在加油之前应该能跑得和汽油车一样远。以一个15加仑的油箱为例，每加仑汽油可以行驶30英里。那辆车在加满油前可以行驶450英里。

今天大多数电动汽车的续航里程为200至300英里，尽管2024 GMC Sierra Denali皮卡会有400英里的续航里程，还有超豪华清醒(在新窗口打开)今天已经上路了，拥有520英里的行驶里程。

将这些范围乘以50%左右(或高达80%)，CarBuzz报告(在新窗口打开))，固态电池已经准备好在公路旅行中发挥作用。一辆行驶300英里的电动汽车现在有450英里。此外，固态电池比锂离子电池充电更快，对电池本身的破坏更小。

灭火:固态提高电动汽车安全性

随着伊恩飓风带来的洪水引发电池起火的可怕报道，电动汽车已经有了“滚动火柴棍”的坏名声。但实际上，这个荣誉应该属于锂离子电池。将其换成固态的等价物，电动汽车发生火灾的风险非常低。

锂离子电池中的液态电解质是易燃的，但由于固态电池没有这种液体，所以它们不会有同样的火灾风险。

由锂离子电池引起的火灾很少见，汽车制造商会采用外壳和保护措施来避免火灾，但一旦发生火灾，它们的威力很大，很难扑灭，有时会消耗数千加仑的水。制造不易燃的电动汽车对司机、市民和消防部门来说都是一个巨大的胜利。

如何回收固态电池?

锂离子电池和固态电池都可以在许多致力于使报废材料重新焕发活力的新设施中进行回收。例如,红木材料(在新窗口打开)该项目由特斯拉前联合创始人斯特劳贝尔(J.B. Straubel)发起，是内华达州的一个大规模电池回收项目。红木已经7.92亿美元(在新窗口打开)来自投资者的资金，包括福特(在新窗口打开)．

“固态电池能够利用日益增长的锂离子电池回收基础设施，”宝马和大众支持的营销主管威尔•麦肯纳(Will McKenna)表示坚实的力量(在新窗口打开)他告诉CarBuzz。

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“像锂离子电池一样，Solid Power的电池通常含有镍、锰、锂和少量钴。通过提取这些金属来回收锂离子电池的相同方法也适用于固态电池。因此，我们预计不需要额外的基础设施投资过程。”

成堆的电动汽车电池泄漏到地面的噩梦场景也可以被忽略，因为里面没有液体泄漏。更不用说，固态电池的碳足迹可能比锂离子电池少39%报告(在新窗口打开)．

硅电池和固态电池

能源密集型电动汽车电池的竞争涉及多种技术，而固态电池只是其中一种解决方案。硅电池是另一个主要竞争者特斯拉(在新窗口打开)，保时捷(在新窗口打开)其他一些公司已经在那里进行了投资。保时捷2024电动汽车计划使用由华盛顿Group14开发的原材料制成的硅电池。

Group14的格兰特•雷说:“我们将电池的能量密度提高了50%或更多，并使电池制造商能够将充电时间缩短到让你的汽车充电更接近于给你的油箱充电。”

Group14开创了一种新的硅离子制造方法，硅离子是一种储量丰富但不稳定的材料，电池制造商和汽车制造商可以在电池内部使用硅离子来提高电池性能。他们不会是最后一批，因为第14组收到了一份一亿元资助(在新窗口打开)从拜登管理10月进一步发展。

硅电池和固态电池并不是相互排斥的，也不会有哪一个胜过另一个。相反，它们可以协同工作，作为将更便宜、更好的电动汽车推向市场所需的众多技术之一。

“随着汽车制造商同时追求硅电池和固态电池，现实是这两种技术并不相互排斥，”雷说。“我们的合作伙伴正在利用固态电池中的硅电池技术来突破能量密度的界限，使汽车能够行驶到消费者期望的距离。”

要了解更多关于电动汽车电池的信息，请参见电动汽车电池101:退化，寿命，保修等．