电车固态电池具有以下优势:
- 安全性高
- 不易燃爆:固态电池采用固态电解质,取代了传统锂电池中的易燃液态电解质,从根本上消除了电解液泄漏、燃烧和爆炸的风险。例如,在正常使用或遭受外部冲击、高温等极端条件时,固态电池不会像液态电池那样因电解液泄漏而引发火灾或爆炸。
- 抑制锂枝晶:固态电解质能够有效抑制锂枝晶的生长。锂枝晶是锂离子电池在充放电过程中形成的尖锐结构,容易刺穿隔膜导致内部短路,而固态电池的这一特性降低了短路风险,进一步提高了安全性。
- 能量密度高
- 续航里程长:固态电池通过优化电池结构和材料,能够实现更高的能量密度。目前实验室条件下的固态电池能量密度在400Wh/kg,理论最高可以达到900Wh/kg,而传统液态电池能量密度通常难以超过300Wh/kg。这意味着在相同体积或重量的电池pack中,固态电池能够存储更多的电能,从而显著延长电动汽车的续航里程。例如,部分搭载固态电池的电车续航里程可突破1000公里,相比传统电车有大幅提升。
- 循环寿命长
- 衰减缓慢:固态电池在充放电过程中副反应更少,内部结构更为稳定,能够经受更多次的充放电循环。有数据表明,固态电池循环2000次之后,容量保持率为92%,3000次和6000次循环之后,仍然有88%和80%,而传统锂电池通常800次循环左右就接近报废。
- 充电速度快
- 承受高功率:固态电解质具有更好的耐高温性能,能承受更高的功率,理论上可以大幅缩短充电时间。例如,丰田曾宣传其固态电池充电10分钟,续航可达1200公里,虽然实际应用中可能受到多种因素限制,但相比传统电池,固态电池的充电速度优势明显。
- 适用温度范围广
- 高低温稳定:固态电池能在更宽的温度范围内稳定工作。传统锂电池在低温下电解液粘度增大,电导率急剧降低,性能大幅下降,而固态电解质在低温下仍具有良好的锂离子传输能力;在高温环境中,固态电池也不易出现热失控等问题,相比传统电池具有更好的稳定性。