VW 和 Quantumscape 使固态电池更接近现实

几周前，大众汽车和 Quantumscape 声称已经解决了固态电池开发中的一个关键问题。固态电池将为汽车行业和其他行业带来巨大的好处，但迄今为止，由于无法设计出一种可以防止电池过早失效的隔板，因此一直受挫。 Quantumscape 声称它已经提出了一种更好的分离器，并且已经被证明有效。

对于那些不熟悉的人来说，电池有正极和负极，正极和负极。这些必须分开以防止电池短路。在最坏的情况下，分离失败会导致火灾和爆炸，而在最好的情况下，它们会阻止电池充电。该隔板还必须可渗透锂或其他离子，这些离子在充电和放电期间必须从电池的一侧或另一侧通过。

使用固体分离器和锂金属，对于相同的功率输出和存储能力，电池会更加紧凑。这将使电动汽车在续航里程和重量方面更接近于与化石燃料汽车竞争。当您考虑到一加仑汽油含有 33.7 kWh 的潜在可用化学能，而 3 加仑汽油的重量远小于特斯拉的电池组（加上要小得多）时，就会有很大的劣势。更小、更高能量密度的电池可以缩小差距。

迄今为止，固态电池的问题在于隔膜都存在问题。隔膜需要允许离子像液体电池一样通过，但不会在压力下或随着时间的推移而失效。迄今为止，高性能固态电池大多陷入枝晶，或最终穿透隔板并破坏电池的少量金属晶体生长。

为了弥补这一点，研究人员尝试了许多不同的折衷方案，例如使电池真正低功率或在不自然的温度和压力下运行。虽然这适用于一些小型电子设备，但这些妥协使它们不适合汽车使用。低功率意味着巨大而昂贵的电池组。不寻常的操作条件意味着它们需要更多的能量来保持它们的价值，或者它们很容易受到损坏，因为它们已经承受了很大的压力。

Quantumscape 表示，它已经提出了一种陶瓷隔板，该隔板具有良好的功率，不会生长枝晶，并且可以持续超过 1,000 次循环。对于多层电池（为电动汽车提供动力所需），它声称已实现超过 800 次循环，容量与单层电池相似。

您可以在此处 (PDF) 的公司介绍中阅读更多内容。

一些怀疑是绝对有道理的

这并不意味着该公司走出困境，也不意味着它肯定会推出价格合理的固态电池。能够在实验室中制造一些可以承受大量充电和放电的示例/原型电池并不意味着制造它们的技术将很好地扩展到生产数百万或数十亿个电池来为电动汽车提供动力。即使你做到了这一点，让最终产品的成本低于当前的液体电解质锂离子电池更难。

Quantumscape 可能对如何完成这一切有一些现实的计划和想法，否则大众汽车集团不会对其进行大量投资，但即使是最好的公司有时也会在技术死胡同上进行错误的投资。

在 CleanTechnica 报道这些东西的时间里，许多对革命性电池技术做出重大承诺的公司已经出现，但它们都消失了。事实证明，承诺的突破比公司或研究人员认为的更具挑战性，或者电池无法发挥作用。鉴于这段历史，我们绝对怀疑任何有关电池技术的说法，直到它们得到更多证实。

如果这如他们所愿……

能够生产价格合理、能量密集、功能强大的固态电池绝对是一个突破。如果大众汽车和 Quantumscape 能够像他们所说的那样在未来 3 到 5 年内完成，这将推动大众汽车和 Quantumscape 在竞争中领先。

能量密集型电动汽车电池将改变游戏规则。

首先，电池的尺寸和重量会小得多。这将使车辆具有更大的航程或使其更轻。您可能有汽车制造商生产长途旅行和拖车，但也生产跑车，其操控性类似于“仅”500 英里左右的小型汽油车。车辆设计和功能将具有更大的灵活性。

更大的功率密度也意味着更多的功率。电动汽车已经产生了巨大的低端扭矩，但这会更大。可以提供更好的高速性能的马力也会好得多。这将使电动汽车不会像当今速度较慢的电动汽车那样难以在高速公路上加速。

结合更大的功率和更轻的重量（假设您不想要 1, 000 英里的 EV），您可以拥有一辆非常强大和灵活的车辆。最好的汽油动力跑车仍然会胜过它，但远不及今天在赛道上胜过电动汽车的程度。差距会小很多。

重型和高扭矩电动汽车所经历的轮胎磨损问题也会少得多。如果没有所有的重量下压，电动汽车轮胎上的压力就会小很多，从而延长轮胎的使用寿命。

根据固态电池的性能，它们也可能提供更高的充电率。一辆可以在 5 分钟内增加 500 英里或更多里程的汽车将失去目前化石燃料汽车的最大优势之一。

由于所有这些原因，Quantumscape 声称更接近建造的固态电池肯定是一件好事，并且比其他制造商更能从中受益，直到他们能够在其他方面赶上或超越他们。但是，这是 一个巨大的如果 这根本不是一件确定的事情。如果没有更多证据证明他们的成就，也没有证据表明它可以在短期内以合理的价格大规模生产，我们都应该保持怀疑态度。