全固态化学电池的充放电能力实在是太过厉害,电动汽车行业要起飞了。电动汽车革命正在全面展开,处在龙头的特斯拉刚刚突破万亿美元的估值大关。从福特到通用汽车再到大众,每一家传统汽车制造商都在投资数百亿美元,为自己的车队提供电气化服务。电动汽车革命已经到来。
但是事情是这样的: 电动汽车革命不会成为主流,电动汽车能不能竞争过氢燃料汽车,关键在于我们生产出更好的电池。电池产业在锂电池大规模应用后,就再也没有掀起非常惹人注目的浪花。
这里严酷的现实是,虽然电池让一切运转起来,但今天的电池却让电动汽车无法正常运转。当然,这似乎违反直觉,但绝对正确;为了理解为什么,我们需要快速回到化学课上。
固态电池将如何彻底改变电动汽车
电池由三部分组成。阴极、阳极和电解液。电池的工作原理是促进离子通过电解液在阴极和阳极之间流动。
传统的锂离子电池——目前在手机、电子手表以及汽车等领域占据主导地位——是建立在液态化学电池的基础上的。也就是说,它们是由固体阴极和阳极以及连接两者的液体电解质溶液制成的。
这些电池多年来创造了奇迹。但是,由于处理液态电解质的物理限制,现在它们在能量电池密度方面已经达到极限——这基本上意味着,如果我们想让我们的手机、手表和电动汽车持续时间更长、充电更快,我们就需要改进对当前液体化学电池的方案,破除液态化学电池的存在的问题。
什么是固态电池
对于全固态电池来说,这个名字已经说明了一切: 把传统电池中的液态电解质溶液压缩成固态的电解质,然后制造一个小型、超紧凑的固态电池,因为它没有浪费空间,所以可以持续更长时间,充电更快。所以,固态电池可能是让我们的手机持续使用几天而不要充电的关键一招几.. ... 让我们的汽车电池在短时间内内充满电... ... 还有,是的,电动汽车可以行驶数公里而不需要充电,就算是充电也很快。
这就是为什么固态电池被业内人士也被称为“永久电池”ーー也是为什么这些永久电池是推动电动汽车革命进入下一个增压增长阶段所需的关键技术。但是,制造固态电池是一项复杂而昂贵的科学——而且没有人知道如何以可承受的价格或可持续的方式来做到这一点。
QuantumScape公司的突破
在过去的几年里,一些有前途的技术创业公司在可行的、有效的固态电池的建造方面取得了重大的技术进步。其中的QuantumScape公司基本上解决了这个问题。
固态电池最大的问题是所谓的“树枝晶”,这是一种在充电和充电过程中在固态电解液中形成的小裂缝,最终会变得非常大,导致电池短路(呼应前文的今天的电池却让电动汽车无法正常运转)。因此,固态电池的重大突破在于开发一种抗树枝晶的固态电解质材料。
大约一年前,QuantumScape 表示他们已经这样做了。该公司发布的内部测试数据也说明了这一点。股票在几周内从10美元飙升到130美元。但随着投资者开始质疑该公司内部数据的合法性,QuantumScape 股价继续暴跌至20美元。毕竟,它还没有得到第三方的公开认证。人之常情吗,也许 QuantumScape 为了圈钱夸大了它的表现,目前中国好多公司都学会了吹牛逼圈钱的套路?
不过,随着 QuantumScape 公司发布第三方测试数据,证实了其内部数据的有效性,并广泛强调实际情况 QuantumScape 已经创造出了可以工作的小规模固态电池,这种担忧在过去一周已经消失。不出所料,QuantumScape 的股票从那时起基本上翻了一番。
这里的大背景是,固态电池化学正在取得的技术进步并没有被夸大。它正在发生。在接下来的几年里,这项新兴技术将永远改变电动汽车行业ーー实际上,永远改变整个电子世界。
21世纪20年代股市的一些最大赢家将是固态电池制造商。
QuantumScape 项目就是这些大赢家之一。但它不会孤立无援,事实上,它也可能不会是最大的赢家。