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走出實(shí)驗(yàn)室——科研的一個(gè)目標(biāo)

2021-01-15 11:13:51來(lái)源：儀器網(wǎng)關(guān)鍵詞：固態(tài)電池閱讀量：5225

　　【儀器網(wǎng) 材料化工】近年來(lái)，隨著電動(dòng)汽車相關(guān)的技術(shù)日漸成熟，電動(dòng)汽車已經(jīng)向普通的燃油車那然融入到我們的生活中。并且在政策的支持下，越來(lái)越多的人開(kāi)始愿意接受并且嘗試購(gòu)買、使用電動(dòng)汽車。但是與此同時(shí)，電動(dòng)汽車依舊存在一些小問(wèn)題等待技術(shù)的發(fā)展去解決，電池便是其中之一。

　　目前，電動(dòng)汽車使用的主要是鋰離子電池，而鋰電池在實(shí)際使用的過(guò)程中存在幾個(gè)痛點(diǎn)：使用壽命、電容量以及安全性。事實(shí)上，在電動(dòng)汽車剛剛問(wèn)世的那幾年，電池起火以及單次充電行程恰恰是大眾頻繁反饋的問(wèn)題。雖然，隨著幾年來(lái)相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步，在蓄電安全以及耗電量上的改善，使得電動(dòng)汽車可以很好的適應(yīng)居民的使用需求，但是，如何突破電池對(duì)于電動(dòng)汽車發(fā)展的束縛依舊是相關(guān)人員努力的方向。

　　事實(shí)上，就電池這個(gè)問(wèn)題，并非束手無(wú)策，甚至從某些程度上來(lái)說(shuō)，已經(jīng)有了一個(gè)方向——固態(tài)電池。所謂固態(tài)電池，簡(jiǎn)單的說(shuō)就是有別于傳統(tǒng)電池，采用固體電極和固體電解質(zhì)的電池，這種電池由于功率密度較低，能量密度較高，因此在相同規(guī)格下電池壽命更長(zhǎng)、儲(chǔ)電量更多、安全性更高。那么這種電池還沒(méi)有投入使用是因?yàn)樯a(chǎn)難題或者研發(fā)難題嗎？其實(shí)不是，而是成本問(wèn)題。

　　其實(shí)，如果單純的只是想要開(kāi)發(fā)出一種能供電動(dòng)汽車使用的固態(tài)電池，現(xiàn)階段的技術(shù)其實(shí)已經(jīng)夠了，但是問(wèn)題是生產(chǎn)成本問(wèn)題。這個(gè)問(wèn)題有多嚴(yán)重呢？我們那手機(jī)舉例，假設(shè)我們要在保持電量不變的情況下，用固態(tài)電池代替?zhèn)鹘y(tǒng)鋰電池，那么生產(chǎn)成本在電池這塊就要增加50倍左右。而事實(shí)上，這種巨大的成本差異甚至讓不少人懷疑，鋰電池是不是真的會(huì)在未來(lái)被固態(tài)電池取代。

　　說(shuō)道這里，大家應(yīng)該會(huì)方向，現(xiàn)階段固態(tài)電池似乎只是一個(gè)“實(shí)驗(yàn)室里存在”的技術(shù)罷了。但是我們同樣不能小瞧這個(gè)實(shí)驗(yàn)室里的技術(shù)，因?yàn)閷?duì)于參與到這個(gè)項(xiàng)目里的研究人員來(lái)說(shuō)，讓固態(tài)電池走出實(shí)驗(yàn)室，恰恰是他們努力的目標(biāo)。

　　從技術(shù)的角度開(kāi)看，造成固態(tài)電池成本高昂的原因主要有工藝上的缺陷，材料加工上的限制以及生產(chǎn)系統(tǒng)的完善性尚且不足，簡(jiǎn)單的說(shuō)就是目前每一塊固態(tài)電池的生產(chǎn)都好像是一次科學(xué)實(shí)驗(yàn)的過(guò)場(chǎng)，而不是一條完整的產(chǎn)業(yè)鏈。因此突破的方向同樣也是這里。

　　理論上來(lái)說(shuō)，如果通過(guò)研究以及新材料的開(kāi)發(fā)，配合相關(guān)政策支持，未來(lái)固態(tài)電池可能可以依靠更低的無(wú)聊價(jià)格，更為系統(tǒng)化、分工明確、高效率的工藝，以及更加穩(wěn)定的材料供應(yīng)鏈及產(chǎn)品輸出鏈來(lái)達(dá)到成本下降的目的。此外，隨著相關(guān)的加工儀器設(shè)備的進(jìn)一步發(fā)展，在生產(chǎn)上花費(fèi)的成本也應(yīng)該會(huì)降低。而當(dāng)成本降低帶動(dòng)產(chǎn)品趨向平價(jià)甚至廉價(jià)，固態(tài)電池就可以真正的運(yùn)用到我們的生活中。

　　不過(guò)究竟還要多久，尚且未知。

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