电池从诞生以来迅速成为各种科技发展的依托,电池技术也在不断迭代,对于能量储备单位来说,它的发展路径就是更轻、更快、更安全,从铅酸到锂离子电池的发展方向是这样,锂离子到固态电池的也是如此。
现在的电池中技术最成熟的是铅酸电池,应用最广泛的是锂离子电池,而最有发展潜力的应该是固态电池,虽然还在研发阶段,但它具有的优势是前两代电池技术都不可比拟的,或许也可以这么说,固态电池就是下一代电池技术。
锂离子电池的出现让手机、照相机、手持摄像机乃至电动汽车等领域从此步入了便携式新能源时代,也彻底改变了我们的生活,但技术的发展不会止步,锂电池存在的易燃,易短路等安全隐患也终将被新技术所消除。
在 2023 年欧洲自行车展中,Stromer 就展出了电动自行车陶瓷固态电池,也是自行车行业首款固态电池,据说可以将充电时间缩短至 20 分钟以下,而 Stromer 的最终目标是用该技术制造充电时间仅需 12 分钟的电池组,也就是说每次外出上个厕所的时间,车子就已经充满大半的电量了,与现在动则七八个小时的充电时长相比就是一个技术飞跃。
当然,Stromer 敢放下如此狠话也与固态电池的优势有关。
固态电池的内部没有液态电解液,是使用固态电极和固态电解液组成,具有功率密度较低、能量密度高、体积小、柔性化、安全性能更高的优势。 由于固体电池没有液态电解质,就避免了易燃易爆、易挥发、电解液导致短路等情况,就算是遇到针刺穿了电解质的隔离膜,也不会像液态电池一样发生自燃现象。
从液体电解质到固体电解质的这种转变非常重要,因为它消除了更常用的锂电池中发现的一些最大问题,如:高可燃性、热失控风险和有毒泄漏。这是一次全方位的性能升级。
固态电池以更高的安全性、更小的体积及更快的充电速度被视为电池技术未来的发展方向,以致于各大厂商投入大量资金研发固态电池的相关技术,例如丰田和宝马等汽车制造商以及松下和三星等电池公司一直致力于电动汽车的固态技术研究,已经有部分电动车企业在汽车上正式应用,但因为成本居高不下,暂时还未大范围普及。
Stromer 推出的固态电池距离生产也还需要数年时间,技术已经研发成功,但仍需要将成本降低到日常消费者承受范围内。目前固态电池的生产成本大约是当前锂离子电池的八倍,因此在电池价格进一步下降之前,也不要指望会看到固态电池投入使用了。Stromer 预计这个时间应该在未来两到三年内。
同时 Stromer 的固态电池还有一个优点,就是在极端温度环境下的稳定性。Stromer 称,固态电池能够在 -20 摄氏度下仅需充电,未来这个数据或许能够达到 -30 摄氏度。
安全性能更强、体积小、成本较低、能量密度提升等优势,让固态电池成为了全球范围内电池厂商和车企大力研发的目标,同时也让固态电池成为了市场的新风向标。虽说固态电池拥有诸多优势,市场前景非常好,但是由于固态电池技术和工艺等种种问题,距离大规模商用还有段时间。