云南
“全固态电池已成为全球电池科技的竞争焦点，以固态电池为核心的电动汽车有可能改变未来产业布局。”
就在前不久召开的第十二届储能国际峰会暨展览会上，中国科学院院士、南开大学副校长陈军给大家带来了一个振奋人心的好消息，我国目前已经研发出了400Wh/kg的固态电池，有望在1至2年内，攻克600Wh/kg氧化物/聚合物复合电解质固态电池研发。
先来说一说400Wh/kg的固态电池究竟意味着什么？
目前市面上的主流电池当中，最先进的锂离子电池能量密度为300Wh/kg，陈军团队所研发出来的固态电池能量密度较之前突破了30%。
电池的能量密度和电车的实际续航里程之间有着非常紧密的关系，决定了一部电车的实际续航能力。
通常情况下，电池的能量密度说的是电池平均单位体积或者质量所释放出来的电能，此能量密度的表达方式一般由两种单位，分别是瓦时/千克（Wh/kg）或瓦时/升（Wh/L）。
电池的能量密度越大，就意味着在同等单位体积或质量的情况下，电池能够储存的电量就越多。
这就好比普通的饼干和压缩饼干，虽然都是吃了这么多，但后者肯定会更耐饿一些。
如今市场上热销的电动汽车品牌和型号使用的电池类型，主要是碳酸铁锂和三元锂电池，能量密度基本上在100~150 Wh/kg左右。
一些比较高端的电动汽车，或许能使用上180 Wh/kg甚至更高能量密度的电池。
所以在同等续航能力的情况下，能量密度为400Wh/kg的电池实际的续航里程，是100Wh/kg的电池续航能力的四倍。
比如五菱宏光热卖的马卡龙剁椒鱼头系列，热销车型的续航为200公里，如果它的电池密度能够提高到4倍，那么马卡龙就可以续航达到800公里。
当然了，也可以通过多装几块电池来实现续航提升。
但为什么a0级的电动汽车续航里程都不理想呢？正是因为电池的体积大，现在的车子空间已经被挤得满满当当，除非将车子做的特别大，否则可能多一块电池都塞不进去。
所以提高电池的能量密度，可比多装几块电池实际多了。
既然大家都知道提高能量密度就能解决，为什么现在的电动汽车续航却还是只有那小几百公里呢？
因为传统的液态电池能量密度普遍不高，并不是因为研发者不够努力，而是不可行。
首先是化学反应的限制，想要提高电池的能量密度，首先要提高电池内物质的化学能量，但按照目前的电池，技术，锂离子电池，铅酸电池，镍铬电池等等，都没办法实现化学能量的进一步提升。
不过这些其实还是次要，主要的原因在于液态电池在实际使用的过程中，并非绝对安全。市面上主流的电动汽车搭载的液态电池，都是严格控制在一定的能量密度范围内。
因为一旦超过这个范围，那么驾驶员在驾驶车辆的过程中，很可能因为碰撞、高温等客观因素，导致电池自燃甚至是爆炸。
不过大家可以放心，100~150 Wh/kg的能量密度，还是比较安全的。
液态电池不安全，真正的原因是电解质是液态的，所以会有很多不可控的因素存在。
现在的研究方向主要是固态电池，固态的电解液在安全和稳定性上，比液态电池提升了很多。
值得注意的是，电池想要把化学能转化为电能，再供应给设备用电，那么在这个过程当中肯定要产生一定的能量转换损失。
很多车主朋友在买车的时候吐槽汽车制造商虚标续航，其实并不是他们故意虚标。他们所标出来的是根据电池理论上的能量密度，计算出来的实际续航能力。
但在化学转化为电能的过程当中，因为电池内阻电化学效率等等肯定存在一定的能量损失，所以每块电池实际的能量密度远远低于理论能量密度，这就解释了为什么电动汽车的续航和汽车制造商标出来的总有一些差距的原因。
不过固态电池相比较液态电池而言，在能量转化过程中的损耗率肯定要低很多。很多液态电池续航标准500公里，可能只有420公里。
按固态电池差不多可以做到工信部备案续航里程500公里，实际续航480公里左右。
自从全球加入碳中和的大部队以后，全世界从事电池相关行业的研究人员，都在想办法解决电池的安全性问题。
如今找到了两种办法，一个是降低电池的能量密度，也就是现在液态电池的基本的解决方法。
另外一个办法就是用固态的电解质代替液态的电解质和隔膜，这样的固态电池不仅比液态电池更安全，比汽油都要安全。
别看国外的这些车企纷纷放弃电车赛道，实际上他们从来没有松懈过对固态电池的研究。
2020年，韩国三星SDI就已宣称研发出能量密度900Wh/L且循环寿命超过1000次的硫化物全固态电池。
丰田在固态电池技术方面申请的专利数量居全球首位，已从最初的材料探索，逐步转移到电芯的试制，并宣布于2027年或2028年实现固态电池量产。
这也是我国为什么一直要坚持探索固态电池的原因，因为这是整个世界发展的大趋势。
到那个时候，电动汽车的续航轻轻松松就突破了1000公里，只需要几分钟的时间就能够完成80%的续航补充，比油车还要安全很多，那么油车会不会淘汰？
如果是非军用的车辆，那么电动汽车取代油车的趋势非常明显，尤其是私家车领域。
但这可不是说因为电比油要便宜，而是因为电动汽车搭载的智驾系统，赋予了驾驶者很多智能化的驾驶体验。
而车机系统也是目前真正的5G物联计划时代的重要一环。
一旦大家习惯了这种智能化的驾驶体验，那么传统的驾驶模式必然被抛弃。就像现在的智能家居，已经开始渐渐取代普通家居系统。
而目前在智能驾驶这一块，做的最好的就是我国，但是我国又在致力于电动汽车的研究。燃油车被德系车和日系车平分天下，这两个国家在智能化物联时代做的并不好。
所以到时候大家究竟是会买驾驶体验更智能化的电动汽车，还是买一台燃油的老爷车，答案不言而喻。
不过大家也不用担心自己的油车彻底失去了价值，因为目前我们看到的新闻都是研究出来了固态电池的相关技术，。
但实际上固态电池的价格很高，距离量产上车还有一定的时间。
想要买车的话，不需要等着固态电池上车，现在随时可以入手。
再说了，不过就是电池的问题，等固态电池量产上车的时候，一些大品牌的电动汽车，可能会有相应的固态电池升级福利包。那时候电池估计也有了一定的衰减，就趁着换电池的时候，直接升级为固态电池就行了。
参考资料：
[1] 中国电子报《陈军院士：我国有望在1-2年内攻克600Wh/kg氧化物/聚合物复合电解质固态电池》2024-04-12
[2] 澎湃新闻《陈军院士谈电池创新：未来两年要突破600Wh/kg的固态电池研发》2024-03-08
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