齊魯晚報(bào)·齊魯壹點(diǎn) 張雪

根據(jù)國(guó)家充電設(shè)施監(jiān)測(cè)服務(wù)平臺(tái)數(shù)據(jù)，今年國(guó)慶節(jié)當(dāng)天，高速公路充電量同比增長(zhǎng)41.95%，創(chuàng)歷史新高。多個(gè)高速服務(wù)區(qū)出現(xiàn)新能源車排長(zhǎng)隊(duì)等待充電的景象，“充電1小時(shí)，排隊(duì)4小時(shí)” 成為不少電動(dòng)車主的假期出行寫照。

與此同時(shí)，近日，中國(guó)科學(xué)家在全固態(tài)金屬鋰電池領(lǐng)域取得關(guān)鍵突破，這項(xiàng)技術(shù)有望徹底解決電動(dòng)車的“續(xù)航焦慮”和“充電難”問題，此消息一出，立刻引發(fā)行業(yè)內(nèi)外一片叫好之聲。

充電難，到底有多難？

今年國(guó)慶假期，高速公路上的新能源車流激增。交通運(yùn)輸部路網(wǎng)中心預(yù)計(jì)，8天假期期間全國(guó)高速公路日均流量超6200萬輛，其中新能源汽車日均約1250萬輛，占日均總流量近20%。

然而，新能源車的普及卻遭遇了基礎(chǔ)設(shè)施的“瓶頸”。

在部分高速服務(wù)區(qū)，甚至出現(xiàn)了“排號(hào)充電”的現(xiàn)象。有車主表示，非高峰時(shí)段出行問題不大，但大家集中出行時(shí)，排隊(duì)充電就成為常態(tài)。

“我早上6點(diǎn)就出發(fā)了，就是想避開充電高峰，沒想到還是遇上了排隊(duì)。”北京車主李女士這個(gè)假期帶著孩子去北戴河，在灤州服務(wù)區(qū)等了近兩小時(shí)才充上電。

數(shù)據(jù)顯示，截至2023年9月，全國(guó)新能源汽車保有量已達(dá)1820萬輛，而公共充電樁僅227.2萬臺(tái)，車樁比例不足1:5。在節(jié)假日出行高峰期間，這一矛盾尤為突出。

為緩解這一矛盾，各地采取了多種措施。四川省某新能源公司副總經(jīng)理許智介紹，他們通過新建、擴(kuò)建和升級(jí)改造增加了一批大功率充電樁，并在全省72處繁忙服務(wù)區(qū)投放了154臺(tái)移動(dòng)充電樁。

國(guó)網(wǎng)江蘇電動(dòng)汽車公司則創(chuàng)新推出“差異化充電引導(dǎo)策略”，在熱門服務(wù)區(qū)鼓勵(lì)車主充至70%電量即可領(lǐng)取優(yōu)惠券，引導(dǎo)“快充快走”。

但清華大學(xué)交通研究所副所長(zhǎng)楊新苗認(rèn)為，現(xiàn)有高速公路服務(wù)區(qū)的空間終究有限，不可能無限擴(kuò)大。從根本上解決新能源車“充電難”需要技術(shù)層面的突破。

電池革命，突破在哪里？

近日，中國(guó)科學(xué)院物理研究所黃學(xué)杰研究員團(tuán)隊(duì)聯(lián)合華中科技大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所等團(tuán)隊(duì)，開發(fā)出一種陰離子調(diào)控技術(shù)，解決了全固態(tài)金屬鋰電池中電解質(zhì)和鋰電極之間難以緊密接觸的難題。（官方報(bào)道鏈接：https://mp.weixin.qq.com/s/8SO6vCaDFE3JhIfvuR_Kaw）

全固態(tài)金屬鋰電池被視為下一代儲(chǔ)能技術(shù)的重要發(fā)展方向，但固態(tài)電解質(zhì)與金屬鋰電極的界面接觸問題一直是制約其產(chǎn)業(yè)化的難題。

傳統(tǒng)做法依靠笨重的外部設(shè)備持續(xù)施壓，但鋰電極和電解質(zhì)之間仍然存在大量微小孔隙和裂縫。

研究團(tuán)隊(duì)在硫化物電解質(zhì)中引入了碘離子。在電池工作時(shí)，這些碘離子會(huì)在電場(chǎng)作用下移動(dòng)至電極界面，形成一層富碘界面。

這層界面能夠主動(dòng)吸引鋰離子，自動(dòng)填充所有的縫隙和孔洞，讓電極和電解質(zhì)始終保持緊密貼合。

基于該技術(shù)制備出的原型電池經(jīng)歷數(shù)百次循環(huán)充放電后，性能依然穩(wěn)定，遠(yuǎn)超現(xiàn)有同類電池水平。

美國(guó)馬里蘭大學(xué)教授、固態(tài)電池專家王春生評(píng)價(jià)道：“該研究解決了制約全固態(tài)電池商業(yè)化的關(guān)鍵瓶頸問題，為實(shí)現(xiàn)其實(shí)用化邁出了決定性一步。”

全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)的未來之路

全固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化步伐正在加速。根據(jù)EVTank預(yù)測(cè)，2030年全球固態(tài)電池的出貨量將達(dá)到614.1GWh，在整體鋰電池中的滲透率預(yù)計(jì)在10%左右，市場(chǎng)規(guī)模將超過2500億元。

國(guó)內(nèi)新能源車企也在加速布局全固態(tài)電池路線。多數(shù)頭部車企預(yù)計(jì)全固態(tài)電池將在2026年實(shí)現(xiàn)裝車，2027年進(jìn)入小批量生產(chǎn)。

同時(shí)，寧德時(shí)代、比亞迪、清陶能源、LGES等均已啟動(dòng)中試線建設(shè)，逐步向百兆瓦-吉瓦級(jí)量產(chǎn)導(dǎo)入。

今年5月，寶馬集團(tuán)宣布全球首輛搭載全固態(tài)電池的BMW i7測(cè)試車型在慕尼黑正式啟動(dòng)道路測(cè)試。這標(biāo)志著全固態(tài)電池技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證跨越至實(shí)車應(yīng)用，為電動(dòng)出行領(lǐng)域樹立全新標(biāo)桿。

10月8日，豐田汽車全球官網(wǎng)發(fā)布消息稱，已與住友金屬礦山就量產(chǎn)用于純電動(dòng)汽車的全固態(tài)電池正極材料達(dá)成合作協(xié)議。豐田汽車計(jì)劃于2027年至2028年間推出搭載全固態(tài)電池的純電動(dòng)汽車。

全固態(tài)電池的到來，將給電動(dòng)車行業(yè)帶來革命性變化。

充電時(shí)間將從現(xiàn)在的1小時(shí)縮短至10-15分鐘，接近傳統(tǒng)燃油車的加油體驗(yàn)；續(xù)航里程有望突破1000公里，讓跨城出行不再焦慮；電池壽命更長(zhǎng)，安全性更高，基本消除起火風(fēng)險(xiǎn)。

“這不僅是技術(shù)的進(jìn)步，更是整個(gè)出行生態(tài)的重構(gòu)?！币晃黄囆袠I(yè)分析師表示，“當(dāng)充電像加油一樣快捷時(shí)，電動(dòng)車的普及將再無阻礙。”

此外，低空經(jīng)濟(jì)、機(jī)器人等新興領(lǐng)域也對(duì)固態(tài)電池展現(xiàn)出濃厚興趣。其高能量密度和安全性特點(diǎn)，正好滿足這些特殊應(yīng)用場(chǎng)景的需求。

在國(guó)家政策的強(qiáng)力支持下，固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程有望進(jìn)一步提速。據(jù)業(yè)內(nèi)人士預(yù)測(cè)，困擾電動(dòng)車主的“充電難”問題，有望在未來五到八年內(nèi)得到根本性解決。

隨著我國(guó)科研人員突破全固態(tài)金屬鋰電池種種技術(shù)難題，相信在不久的將來，困擾新能源車主的“充電難”和“續(xù)航焦慮”問題，有望在未來幾年內(nèi)得到根本性解決。當(dāng)這一天到來，高速公路服務(wù)區(qū)里或許不再需要大排長(zhǎng)龍的充電隊(duì)伍，新能源汽車才能真正實(shí)現(xiàn)無障礙遠(yuǎn)行。