如果新能源車的動力電池不再怕撞、不怕高溫,還能突破續航上限,它的終極形態會是什么樣?這次,《超級工程》拿到一汽紅旗全固態電池,帶大家一起全網首拆,看它為何被稱為新的風口。
像紙一樣的銀色薄片,竟然是傳說中的固態電池?這么薄,它能放電嗎?它與傳統液態電池相比又有什么區別?
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與液態電池相比,固態電池最重要的變化——電解質從液體變為固體。別小看這一點變化,電解質的替換,從原理上拓展了液態電池的安全邊界和續航上限。
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一塊電池,通常由正極、負極和電解質構成。如果把正負極比作兩座碼頭,那電解質就是中間的通道。在液態電池里,這條通道更像一片海,鋰離子游到對岸就完成一次放電。為了防止正負極直接接觸短路,中間要加一層隔膜。可一旦發生劇烈撞擊,隔膜很可能失效,帶來短路風險。
A battery is usually made up of a cathode, an anode and an electrolyte. If the cathode and anode are compared to two docks, then the electrolyte is the channel between them.
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固態電池給出了完全不同的方案,電解質換成固體,相當于把中間這片“海”填平了。它既讓離子通過,又天然隔開正負極。也就是說它既是“路”,也是“墻”。
An all-solid-state battery replaces the electrolyte with a solid, which is like filling in that sea in the middle. It allows ions to pass through while naturally keeping the cathode and anode apart.
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在專業測試中心,這塊固態電池通過了擠壓、高溫及短路測試的考驗,沒有起火,沒有爆炸。這意味著,未來電動汽車的安全性將邁上一個全新的臺階。
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改變,還在于更大的能量密度。因為固態電解質本身比較穩定,可以搭載能量更高的正負極材料。所以,固態電池的能量密度遠高于液態電池。由多塊這樣的電芯組成的電池包,在理想狀態下,續航里程有望達到1500公里,相當于一口氣從上海開到廣州。
A battery pack built from cells like these could, under ideal conditions, deliver a range of 1,500 kilometers, enough to get you from Shanghai to Guangzhou on a single charge.
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除了汽車產業之外,固態電池這項技術還將輻射至更廣泛的領域。手機、筆記本電腦、移動電源、可穿戴設備、無人機等與日常生活密切相關的電子產品都將因其能量密度的突破而迎來性能的跨越式升級。在低空經濟、人形機器人、航空航天等前沿領域,固態電池也將成為關鍵的支點。
當電池變得更安全、更高效,它所改變的將是整個能源體系的底層邏輯。從地面到天空,從日常產品到高端科技,凡是需要移動電力或安全儲能的地方,都將被這塊小小的電池重新定義。
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雖然距離真正量產還有重重困難, 材料、成本、量產工藝……每一項都是橫在實驗室和家用車之間的天塹。 但我們此刻正在經歷的,不只是一次技術跨越,更是一代中國汽車人正在合力托舉的全新未來。
也許很多年后,當人們回望今天,會發現,這一刻,正是未來開始的地方。
用簡單的物理實驗
拉近我們與國之重器的距離
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