在第三屆同濟(jì)汽車(chē)創(chuàng)新發(fā)展論壇上，各界專(zhuān)家學(xué)者紛紛將目光集中在汽車(chē)“新四化”的發(fā)展前景中，尤其是汽車(chē)智能化和電氣化成為探討的主要課題。近兩年，新能源汽車(chē)真正走上了產(chǎn)業(yè)主導(dǎo)方向，不僅有國(guó)家的政策引導(dǎo)、企業(yè)的大力研發(fā)、公眾對(duì)于新能源汽車(chē)的接受度也在逐漸提高。當(dāng)下純電動(dòng)汽車(chē)所面臨的最大問(wèn)題就是續(xù)航能力，目前市場(chǎng)主要采用的是三元鋰電池，續(xù)航公里數(shù)一般維持在500公里左右，如何再能提高續(xù)航能力目前陷入了研發(fā)的“瓶頸”階段。

不過(guò)在技術(shù)層面，研發(fā)人員也想到了解決長(zhǎng)續(xù)航的方法，就是使用固態(tài)電池，其是鋰電池的演進(jìn)產(chǎn)品。用通俗易懂的說(shuō)法來(lái)講，兩者的主要區(qū)別是三元鋰通過(guò)液體來(lái)導(dǎo)電，固態(tài)電池顧名思義自然是通過(guò)固體來(lái)導(dǎo)電。

那么為什么說(shuō)固態(tài)電池是更好的選擇？因?yàn)?，電池在充放電的過(guò)程中，液態(tài)鋰在長(zhǎng)久穿過(guò)陽(yáng)極和陰極隔壁的過(guò)程中逐漸固化，從而產(chǎn)生樹(shù)枝狀結(jié)晶體導(dǎo)致電池性能下降，極端狀況下造成會(huì)過(guò)熱、短路甚至燃燒。

固態(tài)電池完全解決了上述狀況，它所具備的十大特性是：有望抑制鋰電池的枝狀結(jié)晶；不易燃燒或爆炸；無(wú)持續(xù)界面反應(yīng)；無(wú)電解液泄露；高溫性能更好；不存在脹氣；原材料純度要求低；正極選擇面寬；非活性物質(zhì)體積量減少；電芯內(nèi)部可串聯(lián)。說(shuō)白了，固態(tài)電池使用了陶瓷、玻璃或聚合物等固體材料來(lái)代替液體的電池，降低電池起火燃燒風(fēng)險(xiǎn)，在安全性表現(xiàn)上更加出眾。電池體積也將會(huì)大大減少，可以安置在汽車(chē)座椅之下，改善車(chē)內(nèi)乘坐空間和舒適度。

說(shuō)到底，最重要的一點(diǎn)是固態(tài)電池單位重量中的能量密度更高，有望達(dá)到300～400Wh/kg甚至更高。


我們知道三元鋰電池的能量密度一般在200Wh/kg，固態(tài)電池如果研發(fā)成熟以后，同樣重量的電池，它的續(xù)航能力將提高一倍。像特斯拉電池管理技術(shù)出色的企業(yè)，旗下MODELS已經(jīng)可以超越500公里的“分水嶺”，那么固態(tài)電池就能實(shí)現(xiàn)1000公里以上的表現(xiàn)，讓純電動(dòng)汽車(chē)的行駛范圍明顯加大。目前，豐田、大眾、寶馬、現(xiàn)代、菲斯克等企業(yè)都投入大量資金在固態(tài)電池的研發(fā)工作上，在未來(lái)5-6年的時(shí)間內(nèi)，也許我們就能見(jiàn)證到固態(tài)電池的量產(chǎn)車(chē)輛。豐田已經(jīng)宣布在2022年推出首款采用固態(tài)電池的電動(dòng)汽車(chē)，大眾和現(xiàn)代也有望在2025年實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池量產(chǎn)化。

除了固態(tài)電池為汽車(chē)未來(lái)的電動(dòng)化之路給出了方向之外，氫能源汽車(chē)的呼聲也同樣高漲不息。氫燃料電池并非新近出來(lái)的新事物，早在上世紀(jì)60年代它就被成功運(yùn)用到了航空航天領(lǐng)域當(dāng)中，采用氫氣作為燃料，唯一的排放物就是氫和氧反應(yīng)生成的水，這個(gè)學(xué)過(guò)初中化學(xué)的同學(xué)應(yīng)該都知道，真正做到了無(wú)污染，零排放。

氫燃料電池汽車(chē)相比純電汽車(chē)使用更加便捷，補(bǔ)充燃料的時(shí)間基本和燃油車(chē)加注汽油一樣，基本只需3-5分鐘，比電動(dòng)汽車(chē)大大節(jié)省時(shí)間?？梢哉f(shuō)氫能源汽車(chē)解決了當(dāng)下新能源汽車(chē)存在的主要“痛點(diǎn)”，那為什么就遲遲沒(méi)有發(fā)展起來(lái)？其一，氫氣要經(jīng)過(guò)高壓處理成為液態(tài)氫儲(chǔ)存并轉(zhuǎn)運(yùn)到加氫站，因?yàn)闅錃庖兹家妆奶匦?，自然?duì)壓縮技術(shù)和運(yùn)輸提出了更高的要求。