BMW工程师认为虽然大家都在谈固态电池,但锂离子电池还将持续使用很多年

BMW工程师认为虽然大家都在谈固态电池,但锂离子电池还将持续使用很多年

BMW承诺,下一代电动汽车将带来近1000km的续航里程,同时充电速度也能提升30%,成本更低,碳排放量显著减少。

BMW 公司的一位顶级电池工程师认为,未来这样的日子可能屈指可数,如果不加入一些「改变游戏规则」的东西,比如硅,目前电动车的电池技术已经接近锂离子电池目前所能做的极限。 但他认为,锂离子电池哪怕是在未来很多年后,也依然会是一种广泛使用的行业标准。

BMW 第六代电池的能源、性能和寿命主管西蒙・埃哈德 (Simon Erhard) 表示,「从能量密度的角度来看,我想说,我们已经看到了工业化应用中锂离子电池化学成分的最佳配比」,「我认为它已经达到了顶峰。」

埃哈德认为,电池开发的「下一个里程碑」可能会是固态电池。 他透露,BMW 最近在慕尼黑开设的电池制造能力中心正在与欧洲顶级学术人才合作研究和开发这项技术。

此外,BMW和福特也是初创公司Solid Power主要投资者。 他们希望成为第一家将该技术商业化的公司。 这意味着该公司首款固态电池将应用于福特或BMW 车型上。 当然,许多其他车企也正在研究这项技术,例如通用、本田、福斯、现代和丰田。

BMW工程师认为虽然大家都在谈固态电池,但锂离子电池还将持续使用很多年

埃哈德表示,事实上,汽车业的很多研发工作都是以改善锂离子电池为中心展开的。

他认为,尽管工程师们可以对目前的锂离子电池进行各种改变以拓展续航里程、化学成分和寿命,但要想做出大的提升已经越来越难,而BMW等汽车制造商更需要以成本效益的方式实现其积极的电动汽车销售和脱碳目标。

埃哈德称:「如果你想要一个平衡良好的系统大规模推向市场,我认为现在已经达到了顶峰。」 对于目前上路的BMW和即将推出的「Neue Klasse」电动汽车,他表示仍基于锂离子电池,但他认为这种情况可能在未来十年内发生改变。

埃哈德说:「大概10年后,英国都是固态电池了,但现在,在未来3到5年甚至8年内,我们还是要依赖于锂离子电池技术。 然后,从我们的角度来看,从2030年开始,将会出现一种可操作的全固态电池。 但目前要想实现固态半导体的工业化,并为大规模的市场应用做好准备,还需要时间。」

BMW工程师认为虽然大家都在谈固态电池,但锂离子电池还将持续使用很多年

目前动力电池领域排名第一的宁德时代,先前表示他们已经在固态电池研发方面深耕多年,目前处于第一梯队,公司已经可以做出固态电池样品,但是距离实现固态电池商业化还有很远的路要走。

固态电池可以解决能量密度和安全问题。 固态电池与目前主流的传统锂离子电池最大的不同在于电解质,其使用的是固体电解质,替代了传统锂离子电池的电解液和隔膜。

对比液态锂电池,固态电池具备以下优点:

  • 固态电池将液态电解质取代为固态电解质,大大降低热失控风险。
  • 固态电池电化学窗口可达5V以上,高于液态锂电池(4.2V),允许匹配高能正极和金属锂负极,大幅提升理论能量密度。
  • 固态电池可简化封装、冷却系统,在有限空间进一步缩减电池重量,体积能量密度较液态锂电池(石墨负极)提升70%以上,达到500Wh/kg

同时,固态电池也有一定的劣势,比如其快充性能并不佳,以及在循环过程中物理接触会变差,影响其使用寿命。 另外,固态电池的制备工艺也非常复杂。

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