¿Cuáles son las ventajas de las baterías de estado sólido de Toyota en comparación con las baterías ternarias de litio y las baterías blade?
Viendo esto, ¿también quieres saber dónde está la batería de estado sólido? En comparación con las principales baterías ternarias de litio y las baterías de fosfato de hierro y litio, ¿cuáles son las ventajas de las baterías de estado sólido de Toyota?
Responde primero la primera pregunta: ¿Dónde están las baterías de estado sólido?
Las baterías de estado sólido se refieren principalmente a baterías de litio de estado sólido. Todos sabemos que las baterías de litio tradicionales se componen de electrodos positivos, separadores y electrodos negativos, y luego se llenan con electrolitos. Las baterías de litio de estado sólido simplemente significan que no hay gases ni líquidos en la batería, y que todas las sustancias existen en forma sólida. El separador y el electrolito El líquido se sustituye por electrolito sólido.
Se informa que actualmente existen tres electrolitos sólidos principales: polímeros, óxidos y sulfuros. El electrolito sólido utilizado en la ruta técnica de Toyota es el sulfuro, que tiene buenos parámetros, alta conductividad, está cerca del electrolito y tiene una interfaz estable. Toyota ha acumulado muchas patentes en esta vía técnica.
Tras sustituir el electrolito sólido, también cambiará el sistema de material adecuado para las baterías de iones de litio. Lo más importante es que el litio metálico se puede utilizar directamente como electrodo negativo en lugar del electrodo negativo de grafito incrustado en litio, lo que puede reducir significativamente la cantidad de material del electrodo negativo que tiene hasta 3860? mA·h/g? ¿Capacidad teórica específica suma 3,04? El potencial del electrodo supernegativo de V es un electrodo negativo ideal para baterías de alta energía específica.
Veamos la segunda pregunta: ¿Cuáles son las ventajas de las baterías de estado sólido de Toyota en comparación con las baterías ternarias de litio convencionales y las baterías de fosfato de hierro y litio?
En primer lugar, la densidad energética es mayor.
La mayoría de los amigos se muestran reacios a comprar coches eléctricos porque les preocupa la duración de la batería, la carga, la vida útil y la seguridad.
La durabilidad de una batería está directamente determinada por su densidad energética. Esta es también la razón por la que la mayoría de las empresas de automóviles utilizan baterías de litio ternarias. Aunque las baterías de fosfato de hierro y litio son más seguras y tienen una vida útil más larga que las baterías de litio ternarias, su densidad de energía es mucho menor que la de las baterías de litio ternarias. Incluso las baterías blade de BYD sólo pueden alcanzar una densidad de energía de 140 Wh/kg en la producción en masa en la actualidad, y la densidad de energía volumétrica alcanza los 230 Wh/L.
Entre las baterías de energía utilizadas actualmente en los vehículos eléctricos de producción masiva, Tesla utiliza la que tiene mayor densidad energética, que es de 21.700. La batería ternaria de litio NCA tiene una densidad de energía de hasta 260 Wh/kg y una proporción de níquel-cobalto-aluminio de 8:1,5:0,5, que es una "batería con alto contenido de níquel". La industria generalmente cree que la densidad energética de las baterías ternarias de litio puede alcanzar los 300 Wh/kg.
Sin embargo, debido a los diferentes sistemas materiales, la densidad de energía de las baterías de estado sólido ha alcanzado más del doble que la de las baterías ternarias de litio desde el principio. Mientras que la densidad de energía actual lucha por alcanzar los 300 Wh/kg, la densidad de energía de las baterías de estado sólido puede superar fácilmente los 400 Wh/kg.
En segundo lugar, es más seguro.
Creo que muchos de mis amigos se han enamorado de los distintos vehículos eléctricos puros de vanguardia, pero al final se asustaron con impactantes accidentes de incendio. De hecho, esta es una deficiencia de las baterías de litio tradicionales. Puede causar contacto directo entre los electrodos positivo y negativo debido a golpes, mala calidad del separador, sobrecarga y otras razones. Después de un cortocircuito, la energía se libera instantáneamente y puede incendiarse. Según las estadísticas, alrededor del 86% de los accidentes por combustión espontánea de vehículos de nuevas energías en 2019 utilizaron baterías ternarias de litio.
Los electrolitos sólidos utilizados en las baterías de estado sólido no son inflamables, no corrosivos, no volátiles y no presentan fugas. Varios problemas de seguridad que enfrentan las baterías de litio tradicionales no existen en las baterías de litio de estado sólido. Se dice que no se incendiarán ni siquiera a altas temperaturas y que las baterías de estado sólido pueden seguir funcionando incluso si están llenas de agujeros. Por tanto, las baterías de litio de estado sólido son más seguras.
En tercer lugar, la velocidad de carga es más rápida.
La mayoría de las baterías que se utilizan actualmente en los vehículos eléctricos son baterías ternarias de litio, como las de Tesla, actual líder de vehículos eléctricos. Sin embargo, aunque Tesla es muy bueno en el mercado de vehículos eléctricos, el tiempo de carga no se puede comparar con el de las baterías de estado sólido. Esto siempre ha sido un problema para Tesla. Ya sabes, el tiempo de carga de las baterías de estado sólido es de sólo diez minutos. En comparación con el 80% de la cuota de mercado, la tecnología de baterías de estado sólido se considera ampliamente como la principal dirección de desarrollo de la tecnología de baterías del futuro y el principal punto de inflexión para las baterías puras. vehículos eléctricos.
En cuarto lugar, el ciclo de vida será más largo.
El envejecimiento de las baterías es fácil y poco duradero, lo que también es un motivo que nos limita a la hora de comprar vehículos eléctricos. El electrolito sólido puede evitar la formación y el crecimiento continuos de dendritas de litio en el electrolito líquido durante la carga y descarga, y puede mejorar en gran medida el rendimiento del ciclo y la vida útil de las baterías de litio metálico. Toyota dijo que las baterías del futuro aún podrán mantener más del 90% de su rendimiento inicial después de más de 30 años de uso. Esto no es alardear, se puede lograr a través de la tecnología.
Cita del editor
Las baterías de litio de estado sólido tienen muchas ventajas, pero la mayor desventaja es su alto costo. Dado que no se han establecido las cadenas industriales ascendentes y descendentes de producción de baterías de estado sólido, se dice que el costo de utilizar la tecnología existente para fabricar baterías de estado sólido que puedan alimentar teléfonos inteligentes alcanzará los 60.000 yuanes, sin mencionar el costo de las baterías de estado sólido que pueden alimentar automóviles.
Este artículo es de Autohome, el autor de Autohome, y no representa la posición de Autohome.