国产免费无码不卡A片视频喷水_3p一女两男三飞做爰视频_91九色视频在线观看_14小箩洗澡裸体高清视频_影音先锋成人网

車東西（公眾號：chedongxi）

作者 | 曉芳

編輯 | Juice

(相關(guān)資料圖)

寧德時(shí)代捅破天花板的凝聚態(tài)電池技術(shù)究竟是什么？

在才過去不久的上海車展上，寧德時(shí)代推出了新的動(dòng)力電池——凝聚態(tài)電池。官方稱其單體能量密度可以達(dá)到500Wh/kg，拔高了動(dòng)力電池能量密度的天花板。

而工信部頒布的《中國制造2025》藍(lán)皮書中顯示，單體能量密度500Wh/kg是我國動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)2030年的目標(biāo)，從這點(diǎn)來看，寧德時(shí)代發(fā)布的凝聚態(tài)電池領(lǐng)先了行業(yè)7年。

凝聚態(tài)電池一時(shí)之間也成為行業(yè)內(nèi)熱議的技術(shù)和產(chǎn)品。

但凝聚態(tài)電池究竟要靠什么技術(shù)實(shí)現(xiàn)，寧德時(shí)代并沒有透露很多，只給出了幾行諱莫如深的文字：

“采用了高動(dòng)力仿生凝聚態(tài)電解質(zhì)，構(gòu)建微米級別自適應(yīng)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)鏈間相互作用力，在增強(qiáng)微觀結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的同時(shí)，提高電池動(dòng)力學(xué)性能，提升鋰離子運(yùn)輸效率。”

很顯然，僅憑一段描述，大部分人都會產(chǎn)生“每個(gè)字都懂，但合在一起就看不懂”的想法。

為了搞明白寧德時(shí)代這項(xiàng)技術(shù)背后的原理，車東西通過一番梳理也找到了一些門道。

雖然寧德時(shí)代表示凝聚體電池并不屬于半固態(tài)電池，但行業(yè)內(nèi)的多數(shù)觀點(diǎn)都認(rèn)為，凝聚態(tài)電池采用了凝聚態(tài)電解質(zhì)，從這點(diǎn)來看，可以被定義為半固態(tài)電池。

但寧德時(shí)代不認(rèn)可半固態(tài)電池的說法可能是因?yàn)槟蹜B(tài)電池不是簡單的將液態(tài)電解質(zhì)換成凝膠狀電解質(zhì)，而是從配方、結(jié)構(gòu)、制造工藝等多個(gè)方面進(jìn)行了調(diào)整。

那么寧德時(shí)代是如何實(shí)現(xiàn)這一技術(shù)的呢？核心技術(shù)是什么？目前行業(yè)內(nèi)的是否還有其他的玩家在布局這一產(chǎn)品？

一、續(xù)航里程更長 安全性更高

在凝聚態(tài)電池的發(fā)布會上，寧德時(shí)代一上來就給出了一個(gè)重磅數(shù)字——500Wh/kg，即凝聚態(tài)電池的單體能量密度最高可達(dá)500Wh/kg。

凝聚態(tài)電池單體能量密度最高為500Wh/kg

這個(gè)數(shù)字是一個(gè)什么樣的概念呢？

根據(jù)工信部頒布的《中國制造2025》藍(lán)皮書，到2025年、2030年，我國動(dòng)力電池單體能量密度分別需要達(dá)到400Wh/kg、500Wh/kg。這也就是說，寧德時(shí)代發(fā)布的凝聚態(tài)電池的單體能量密度已經(jīng)超過了2025年的目標(biāo)，達(dá)到了2030的目標(biāo)，直接next level。

而更高的能量密度意味著，在相同的重量和體積下，可以增加車輛的續(xù)航里程，現(xiàn)有市場上動(dòng)力電池的單體能量密度最高可達(dá)300Wh/kg左右，續(xù)航里程可達(dá)600km左右，經(jīng)過粗略計(jì)算，寧德時(shí)代的凝聚態(tài)電池上車后，電車的續(xù)航里程可進(jìn)軍四位數(shù)。

同時(shí)，除能量密度高外，凝聚態(tài)電池的另一個(gè)優(yōu)勢就是快速充電能力，充電3分鐘就可以達(dá)到500km的續(xù)航，全部充滿預(yù)計(jì)僅需15分鐘左右。

另外，由于凝聚態(tài)電池較傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池電解液，溶劑使用量減少，同時(shí)添加氧化物固態(tài)電解質(zhì)、聚合物等化合物，雖然仍保留液態(tài)成分，但不具有流淌性，電池會更加穩(wěn)定，不易發(fā)生泄露和自燃，安全性更高。

所以，總的來說，凝聚態(tài)電池將具有更高的能量密度、更快的充電速度以及更高的安全性等優(yōu)勢。

二、正負(fù)極材料改變 制造工藝升級

講了這么多凝聚態(tài)電池的優(yōu)勢，我們再回到凝聚態(tài)電池本身，它究竟是什么神秘技術(shù)，才能擁有這么多的優(yōu)勢？

這里先給出一個(gè)籠統(tǒng)的概念，寧德時(shí)代的凝聚態(tài)電池一方面可以理解為聚合物電池的升級版，另一方面也可理解為半固態(tài)鋰電池的一種方案。為什么這么說呢？我們也許能從寧德時(shí)代官方給出的關(guān)于凝聚態(tài)電池的描述中找到答案。

“采用了高動(dòng)力仿生凝聚態(tài)電解質(zhì)，構(gòu)建微米級別自適應(yīng)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)鏈間相互作用力，在增強(qiáng)微觀結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的同時(shí)，提高電池動(dòng)力學(xué)性能，提升鋰離子運(yùn)輸效率?！?/p>

寧德時(shí)代凝聚態(tài)電池發(fā)布會PPT

“高動(dòng)力仿生凝聚態(tài)電解質(zhì)”，即其電解質(zhì)不再是單純的液態(tài)，而是“凝聚態(tài)”。

凝聚態(tài)指的是由大量粒子組成，并且粒子間有很強(qiáng)相互作用的系統(tǒng)。自然界中存在著各種各樣的凝聚態(tài)物質(zhì)，固態(tài)和液態(tài)是最常見的凝聚態(tài)。低溫下的超流態(tài)，超導(dǎo)態(tài)，玻色-愛因斯坦凝聚態(tài)，磁介質(zhì)中的鐵磁態(tài)，反鐵磁態(tài)等，也都是凝聚態(tài)。

而凝聚態(tài)電池的“凝聚態(tài)”是指電解質(zhì)的物理狀態(tài)，可以簡單理解為“果凍狀”，介于固、液體之間，這跟聚合物電池和半固態(tài)電池的電解質(zhì)類似。

而較傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池電解液，其溶劑使用量減少，同時(shí)添加了氧化物固態(tài)電解質(zhì)、聚合物等化合物，雖然仍保留液態(tài)成分，但不具有流淌性，這一點(diǎn)更像聚合物電池中的電解質(zhì)。

不過相比于聚合物電池，寧德時(shí)代提到凝聚態(tài)電池的優(yōu)點(diǎn)有“提升鋰離子運(yùn)輸效率”，而對于單純的聚合物電池來說，由于一些聚合物大分子，如PEO（聚氧化乙烯）在室溫下會高度結(jié)晶，所以聚合物電解質(zhì)會存在室溫下鋰離子電導(dǎo)率比較低的問題，這時(shí)候可以將聚合物作為一個(gè)基體來承載電解液，這就是凝膠態(tài)電解質(zhì)。

聚氧化乙烯（圖源網(wǎng)絡(luò)）

凝膠態(tài)電解質(zhì)的聚合物大分子鏈處于一種交聯(lián)的狀態(tài)，形成了三維有機(jī)交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，這樣一來保障了較強(qiáng)的可塑性和電導(dǎo)率。但凝膠態(tài)電解質(zhì)由于分子鏈的交聯(lián)密度大，力學(xué)穩(wěn)定性好，其末端的分子鏈被束縛，自由度比較低，跟電極的界面接觸性降低。

為了解決這個(gè)問題，寧德時(shí)代的一個(gè)電池專利顯示，在末端單獨(dú)添加未交聯(lián)的高分子鏈，以非共價(jià)交聯(lián)的形式與三維空間形成臨時(shí)的物理交聯(lián)點(diǎn)，這樣一方面，聚合物的主體確保了力學(xué)穩(wěn)定性，也確保了末端分子鏈的自由度，從而改善了界面接觸性。

寧德時(shí)代的鋰金屬電池及其應(yīng)用專利

這個(gè)專利是寧德時(shí)代去年8月申請的，寧德時(shí)代第一次公開提出凝聚態(tài)電池是在去年6月的重慶車展上，所以，這個(gè)專利很有可能就是寧德時(shí)代凝聚態(tài)電池的相關(guān)專利。

其次，寧德時(shí)代還提到了凝聚態(tài)電池還聚合了包括超高比能正極、新型負(fù)極、隔離膜、工藝等一系列創(chuàng)新技術(shù)，使之既具有優(yōu)秀的充放電性能，又具備高安全性能。

寧德時(shí)代凝聚態(tài)電池發(fā)布會PPT

寧德時(shí)代所說的“超高比能正極”和“新型負(fù)極”表明其正負(fù)極材料不會采用傳統(tǒng)液態(tài)鋰離子電池的方案，很多媒體猜測，其正極將采用高鎳三元，負(fù)極采用硅基石墨，同時(shí)，正負(fù)極材料也會不斷迭代，正極可以替換為超高鎳三元材料、超高鎳9系或者富鋰錳基，負(fù)極會逐步替換為金屬鋰。

其隔離膜仍會保留，在隔膜上再涂附一層固態(tài)電解質(zhì)，比如鋰鑭鋯氧這類的氧化物電解質(zhì)，以此來增加鋰離子的遷移量。而凝聚態(tài)電池單體能量密度能達(dá)到500Wh/kg，除了采用半固態(tài)方案以外，它的電芯封裝的材料應(yīng)該做了簡化，讓單體非儲能部分的重量降低了。

同時(shí)，對于其提到的創(chuàng)新工藝來說，東吳證券和國聯(lián)證券報(bào)告都指出，寧德時(shí)代第一代凝聚態(tài)電池將采用卷繞/疊片+軟包/方形兩種工藝封裝形式；第二代將只采用疊片+軟包工藝封裝路線。

凝聚態(tài)電池的迭代（圖源雪球：調(diào)研最前線）

總而言之，根據(jù)寧德時(shí)代的一些說法，我們可以推測其凝聚態(tài)電池可以說是半固態(tài)電池的一種方案或是聚合物電池的升級版，其改用了更高比能的正負(fù)極材料、結(jié)構(gòu)，并適配了相關(guān)的制造工藝。

三、固態(tài)難出實(shí)驗(yàn)室 半固態(tài)或成動(dòng)力電池終點(diǎn)

提到半固態(tài)電池就不得不說起固態(tài)電池，現(xiàn)在很多業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為鋰電池是沿著液態(tài)→半固態(tài)→固態(tài)的趨勢發(fā)展著的。

液態(tài)-半固態(tài)-固態(tài)的能量密度對比（圖源中國科學(xué)院物理研究所）

目前來看，液態(tài)電池是市場的主流，其采用了可燃的液態(tài)有機(jī)電解液，需要有隔膜將正負(fù)極反應(yīng)區(qū)隔開，但當(dāng)鋰電池出現(xiàn)短路等情況時(shí)，電池將在短時(shí)間內(nèi)釋放出大量的熱量，溫度急劇升高，導(dǎo)致熱失控，此時(shí)易燃的液態(tài)電解液就被點(diǎn)燃，導(dǎo)致電池起火或爆炸。

液態(tài)鋰離子電池工作原理（圖源網(wǎng)絡(luò)）

所以，為了保證安全，采用液態(tài)電解質(zhì)的鋰離子電池往往要增加額外的重量、體積和成本，正負(fù)極材料的選擇也會受限，進(jìn)而阻礙電池的能量密度。

因此，拋棄液態(tài)電解質(zhì)和隔膜，采用固態(tài)電解質(zhì)一直以來被很多人認(rèn)為是行業(yè)未來，其會帶來電池安全和能量密度的革命性提升。

但固態(tài)電池目前還處于實(shí)驗(yàn)室階段，投入固態(tài)電池研究十?dāng)?shù)年的豐田也一直難以量產(chǎn)落地，固態(tài)電池仍需解決電導(dǎo)率低、電極/電解質(zhì)界面兼容性和穩(wěn)定性差等瓶頸問題。

這里所說的“界面”可以簡單理解為電解質(zhì)與正負(fù)極的接觸面積，在液態(tài)鋰電池中，電解液可以充分包裹住正負(fù)極，其接觸面積很充分，但固態(tài)電池的電解液由于是全固態(tài)就遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如液態(tài)電池的接觸的充分。其導(dǎo)致的結(jié)果就是，隨著固態(tài)電池使用次數(shù)增加，正負(fù)極與電解質(zhì)之間的空隙會越來越大，虛接問題會越來越嚴(yán)重，使得固態(tài)電池整體循環(huán)壽命相比液態(tài)電池大幅縮水。

此時(shí)，采用固液混合電解質(zhì)的半固態(tài)電池由于安全性較液態(tài)鋰離子電池更高，界面接觸性較固態(tài)電池更好，同時(shí)商業(yè)化落地更易實(shí)現(xiàn)而被行業(yè)青睞，蔚來預(yù)計(jì)今年量產(chǎn)裝車的150kWh電池包便屬于這一技術(shù)路線，所以，現(xiàn)在也有不少業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為半固態(tài)電池或成為動(dòng)力電池的終點(diǎn)。

四、多家布局半固態(tài)電池 量產(chǎn)在即

現(xiàn)在很多動(dòng)力電池廠商在加速半固態(tài)電池的量產(chǎn)落地，尤其是從2022年開始，國內(nèi)不少電池廠商都開始布局半固態(tài)電池。

我國2022-2023年投產(chǎn)半固態(tài)電池主要企業(yè)

2022年3月，衛(wèi)藍(lán)新能源表示，其正在與蔚來合作，在ET7車型上推出長續(xù)航1000公里，能量密度為360Wh/kg的混合固液態(tài)電池。

2022年5月28日，國軒高科研發(fā)出了單體能量密度為360Wh/kg的半固態(tài)電池，2023年2月23日，國軒高科在投資者互動(dòng)平臺上表示，半固態(tài)電池預(yù)計(jì)于2023年實(shí)現(xiàn)裝車交付。

2022年11月1日，孚能科技采用半固態(tài)電解質(zhì)的SPS軟包電池生產(chǎn)線在江西省贛州市開工，預(yù)計(jì)在2023年下半年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，并應(yīng)用于合作車企的高性能車型上。

2022年12月15日，東風(fēng)汽車發(fā)布新產(chǎn)品追光，其中搭載82kWh電池包版本的車型采用半固態(tài)電池，首批新車將于2023年上半年上市交付。同時(shí)，在2022年年初，50輛搭載贛鋒半固態(tài)電池的東風(fēng)風(fēng)神E70完成交付。

2023年2月7日，贛鋒鋰電研發(fā)的三元固液混合鋰離子電池?cái)M應(yīng)用于賽力斯純電動(dòng)SUV SERES 5，計(jì)劃于2023年上市。

此外，更早布局半固態(tài)電池的蜂巢能源自主研發(fā)的果凍電池已符合半固態(tài)電池的標(biāo)準(zhǔn)，目前已投產(chǎn)使用。

可以看出，不少電池廠商都將在今年拿出自己的半固態(tài)電池成果，屆時(shí)我們或許能看到半固態(tài)電池量產(chǎn)上車的盛況，不過，也或許會出現(xiàn)不少“跳票王”。

結(jié)語：凝聚態(tài)電池或年內(nèi)量產(chǎn)落地

近兩年，從電池的發(fā)展來看，似乎已經(jīng)陷入了一個(gè)瓶頸期，特別是鋰離子電池能量密度的提升速度開始放緩并接近理論極限，常規(guī)的電池升級路線面臨著技術(shù)和制造工藝層面的重大考驗(yàn)。

而寧德時(shí)代的凝聚態(tài)電池，或者說不少電池廠商在研究的半固態(tài)電池都在努力突破技術(shù)桎梏，但是，目前還沒有廠商實(shí)現(xiàn)半固態(tài)上車并大規(guī)模量產(chǎn)落地的目標(biāo)。

不過，據(jù)寧德時(shí)代方面介紹，寧德時(shí)代正在探索凝聚態(tài)電池的車規(guī)級應(yīng)用版本，將在今年年內(nèi)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)落地。所以，關(guān)于凝聚態(tài)電池到底只是寧德時(shí)代的一個(gè)概念技術(shù)，還是寧德時(shí)代的“王炸”技術(shù)，或許今年就能揭曉。