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固态电池的商业化时代到来了吗？原创2021-01-14 15:32·能源杂志蔚来汽车近期可谓赚足了公众的眼球。新年伊始，蔚来汽车推出了该公司第四款电动车型ET7旗舰轿车，除了时尚的外观和强大的动力之外，最受公众关注的是该车型将搭载固态电池包，续航将长达1000公里。消息一出，整个材料界和电池圈便炸了锅。二级市场反应更为极端，次日锂电池概念股票几乎全线暴跌，很多投资者认为，固态电池一旦商业化应用，当前的液态锂离子电池可能会被市场抛弃。固态电池真的这么神奇吗？目前固态电池技术是否已经到了商业化阶段？近年来，固态电池受到了学术界和产业界的极大关注，诸多高校和科研院所都在布局固态电池关键材料等研究，同时一些公司也纷纷瞄准电动汽车发布固态电池产物路线，其中不乏像日本丰田等国际知名汽车公司。业界普遍认为，全固态锂电池的能量密度可以达到现有锂离子电池的2~5倍，并有希望从本质上解决现有液态锂离子电池的安全性问题，因此是最具潜力的高能量密度电池技术。目前，研究人员和产业界正在朝着这一目标努力，如果这些得以实现，全固态锂电池必将颠覆现有锂离子电池技术。事实真的如此吗？液态电池的安全风险在探讨固态电池前，需要先了解锂离子电池的工作原理。锂离子电池是一种可充电二次电池，主要通过锂离子在正极和负极之间的往复移动来工作。在充放电过程中，锂离子在两个电极之间往返脱出和嵌入：充电时，锂离子从正极材料内部脱出，经过电解质嵌入负极材料中；放电时则从负极材料内部脱出，经过电解质再次回到正极材料中。电解质主要分为液态和固态电解质。目前使用的液态电解质锂离子电池，是由SONY公司于1991年率先实现商业化，并且广泛应用在3C电子产物、电动汽车和规模储能等领域。并且随着技术进步，电池性能得到不断提升。但是采用液态电解质的锂离子电池面临较大安全性问题，电动汽车起火爆炸等时有发生，严重威胁着用户的生命和财产安全。究其原因，是由于随着电池充放电次数的增加，在液态电解质锂离子电池的电芯中，会发生一系列物理和化学变化，包括在电极材料表面电解质膜的持续生长而引起活性锂的减少和电解液持续损耗，正极材料过渡金属溶解导致可逆容量损失，电解液氧化分解以及电池热失控等，从而引发严重的安全事故。为克服这些缺点，研究人员提出采用理论上不易燃烧的固态电解质，发展全固态电池，从根本上解决电池的安全性问题。全固态电池的发展与挑战全固态锂电池，是一种使用固体电极和固态电解质材料，不含任何液体的锂电池，包括全固态锂离子电池和全固态锂金属电池，区别在于前者的负极不含金属锂，后者的负极为金属锂。全固态锂电池的发展，开始于20世纪50年代，要早于液态电解质锂离子电池。但是，早期的全固态锂金属电池的电化学性能、安全性和商业化生产方面一直无法满足实际应用要求，发展较为缓慢。我国全固态电池的发展，离不开首位锂电池材料领域院士——中国科学院物理研究所陈立泉院士的巨大贡献。早在1987年，科技部第一个“863”计划就将固态锂电池列为重大专题，而陈立泉院士则是项目组总负责人，不仅完成了固态锂电池相关材料研究，而且也研发出电池充放电设备，并展示了由固态锂电池作为电源的收音机和录音机。2016年，以陈立泉院士为技术带头人，成立的北京卫蓝新能源科技有限公司，更是专注于下一代固态锂电池的研发与生产。目前，公众对固态电池仍存在概念混淆和认识困惑，如本文提到的 “全固态”和“固态”说法。简而言之，锂电池根据电解质不同分为液态锂电池、混合固液锂电池和全固态锂电池三大类。液态锂电池，不含固态电解质，只有液态电解质的锂电池，包括液态锂离子电池和液态锂金属电池。混合固液锂电池，同时存在固态和液态电解质。全固态锂电池，由固体电极和固态电解质材料构成，不含有任何液态电解质。因此，固态锂电池，既包括混合固液锂电池，也包括全固态锂电池。固态电解质是全固态电池的关键核心材料，在很大程度上决定着电池的能量和功率密度、循环稳定性、安全性能和使用寿命等。因此，固态电解质材料需满足相对较高的室温离子电导率，较宽的电化学窗口，与固体电极材料良好的相容性，热稳定性好和机械性能优良，以及原料成本较低和合成方法简单等。目前常见的固态电解质可分为聚合物类电解质、氧化物类和硫化物类无机物固态电解质。此外，采用固态电解质后，全固态锂电池内部将出现电极材料与固态电解质的固固界面接触，与液体电解质不同，固固之间无法实现润湿性，由此产生的界面接触电阻会严重影响内部离子传输，使得全固态锂电池内阻增大、电池循环和快速充放电性能变差等。为解决全固态电池内部的界面接触难题，同时充分利用现有液态锂离子电池的生产工艺和设备，降低制造成本，目前固态电池技术路线为优先发展混合固液锂电池，逐步降低液态电解质的含量，最后实现全固态锂电池。安全性与能量密度待验证发展全固态锂电池最重要的推动力是提高电池的安全性和能量密度，而电池安全性是第一位的。电池安全性的核心问题是防止电芯中的物质发生热失控，特别是在电池受到针刺、挤压或者处于高温环境下工作时会导致电芯发生热失控反应。全固态锂电池能否真的实现电池的本质安全，目前已有数据还不充分，还需要更多更深入的研究，而且采用不同固态电解质的全固态锂电池的安全性也会有显著差异。到目前为止，还不能简单的认为在全寿命周期中全固态锂电池（包括锂金属电池）的安全性肯定会优于液态电解质锂离子电池。对于全固态锂电池的能量密度，大多宣称是液态电解质锂离子电池能量密度的2～5倍，实际情况是否如此，需经过科学计算与分析。基于现有液态电解质锂离子电池体系，假设同体积的液态电解质被固态电解质取代，除聚氧化乙烯（PEO）基聚合物电解质外，采用无机固态电解质的电池电芯能量密度均低于液态电解质。而PEO基电解质由于电化学稳定窗口的限制，目前大多与磷酸铁锂正极匹配，如果匹配高电压钴酸锂和三元正极材料等需要进行表界面处理，而且能量密度也达不到采用同样正极材料的液态电解质锂离子电池的2倍。此外，由于固态电解质材料大多以粉体颗粒或薄膜的形式存在于正极中，不可压缩，因此固态电解质实际上会在正极中占据更多的重量和体积，这样会进一步降低全固态锂电池电芯的质量及体积能量密度，达不到宣称的几倍于液态锂离子电池的能量密度。采用固态电解质和锂金属负极构造的全固态锂金属电池，除了可以部分解决锂金属负极在液态电解质中出现的锂枝晶穿刺隔膜、高温下与液态电解质发生持续副反应和界面结构不稳定等问题，还可以显著提升电池的能量密度。如果采用PEO基聚合物电解质、金属锂箔负极和磷酸铁锂正极，软包电芯的能量密度可以达到~260 Wh/kg。而采用硫化物固态电解质，锂金属负极和三元高镍正极（NCM811、NCA）及4.4 V以上钴酸锂的全固态锂电池电芯的质量能量密度均有可能达到400 Wh/kg；进一步采用可逆容量达到300 mAh/g的富锂锰基正极材料的锂电池电芯的质量能量密度甚至高于460 Wh/kg，也仅仅是现有锂离子电池电芯能量密度的1.5倍，但这种电池体系已经超出现有成熟的技术水平，无法实现规模化制备。所以要实现5倍于液态电解质锂离子电池的能量密度，必然要对全固态锂电池进行原理和技术上的革新，需要花费的时间就更长。此外，由于锂金属负极在使用过程中的体积变化、电流密度分布不均和熔点较低等，即使采用全固态电解质，也很难实现具有高安全和稳定循环的高能量密度电池以满足实际应用需求，因此采用锂金属负极的全固态锂电池的实用化仍任重道远。因此，从整个电池系统的角度考虑，对于采用同样正负极材料的体系，短期内全固态锂电池的能量密度也只能略高于液态电解质锂离子电池，离宣称的数值还有很大的差距。另外，单独追求电芯的能量密度并没有实际意义，只有整体电池系统满足了实际应用所需要的各项技术指标，且达到了预期的安全性，全固态锂电池才能真正实现应用。全固态电池还不能直接应用于电动汽车目前为止，全固态电池的电化学性能和安全性等还未得到完全验证，并且与之配套的正负极和电解质等关键材料体系、电池电芯设计与电池系统集成的制造装备等还不健全，现阶段全固态锂电池还没有完备的产业链，技术上也不够成熟，全固态锂电池在短期内是不可能实现商业化的，更不可能直接用在电动汽车上。因此，采用含有液态电解质的混合固液电解质锂电池，结合现有液态电解质锂离子电池技术体系作为过渡，逐步减少液态电解质用量，提高电池安全性和能量密度，是快速进入市场的最佳选择。尽管如此，混合固液电解质锂电池仍然面临着很多技术挑战，还需要科研机构、公司和资本方的密切配合，不断推动技术进步，我们希望并相信在不久的将来，可以实现高安全性和高能量密度且价格能被消费者接受的全固态电池的实用化。
2024年12月16日，2011年，这一年的高考梁实的心态有些变化，因为他是和儿子一起参加高考，虽然自己的结果还是一成不变，但儿子却成功考上了心仪的大学，这让他很是欣慰，比自己成功了还要开心。
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而在实际越野时需要注意到的参数上，北京BJ30表现也不错，其接近角为25°、离去角为30°、纵向通过角则为21°，最大离地间隙达到215mm。同为主打越野的旅行者其接近角和离去角均为28°，但最大离地间隙则优于北京BJ30达到220mm。优缺点并存吧，在通过一些沟壑时，旅行者的前杠有更大的几率触地受损。而北京BJ30这边则在通过沟壑时，则需要注意保护后杠。歼7加速退役，歼10该何去何从？能卖给朝鲜和巴铁吗？首发2023-10-27 15:01·老廉颇在阅读此文之前，辛苦点击一下右上角的“关注”，既方便您进行讨论和分享，又能给您带来不一样的参与感，感谢您的支持！来源/老廉颇作者/老廉颇这是一个对于中国空军现役战机的话题，也是一个对于中国战机出口的话题。随着中国空军的现代化进程，一些老旧的战机正在逐步退出历史舞台，而一些新型的战机正在大量装备部队。那么，这些退役的战机会有什么去向呢？它们是否有可能出口到一些友好国家呢？这些问题对于中国空军的发展和中国战机的国际市场都有重要的意义。歼7为什么要退役？歼7是中国空军最大规模装备的二代战斗机，也是中国最成功的战机出口产物之一。它是基于苏联米格-21设计并改进而来的，具有高速、高机动、高可靠等特点。歼7在历史上曾经参加过多次战争和冲突，击落过多架美国飞机，为保卫国家领空做出了重大贡献。然而，随着时代的变化，歼7已经无法适应现代空战的需求。它的雷达、导弹、电子设备等都已经过时，无法与三代半甚至四代战斗机相抗衡。它的航程、载弹量、多用途能力等也都很有限，无法执行远程打击或对地攻击等任务。因此，歼7已经成为了中国空军的“老大难”问题，急需更新换代。歼10为什么要换装？歼10是中国空军第一种自主设计并大批量生产的三代战斗机，也是目前中国空军最主要的制空力量之一。它采用了“鸭式”布局和全动尾翼，具有良好的气动特性和超机动性能。它还配备了先进的雷达、导弹、电子设备等，能够执行制空、对地、对海等多种任务。然而，歼10也并非完美无缺。它最初使用了法国制造的M53-P2涡轮喷气发动机，后来改用了俄罗斯制造的AL-31FN涡轮扇发动机。这两种发动机都存在推力不足、油耗高、寿命短等问题，限制了歼10的性能发挥。此外，歼10还存在着雷达探测距离不够远、导弹射程不够长、电子干扰能力不够强等缺陷，使得它在与西方国家的先进战机对抗时处于劣势。为了解决这些问题，中国空军开始了歼10的升级改造工作。最新型的歼10C使用了中国自主研制的WS-10涡轮扇发动机，提高了推力和可靠性，降低了油耗和噪音。它还换装了更先进的有源相控阵雷达、红外搜索与跟踪系统、电子战系统等，增强了信息获取和干扰能力。它还能挂载更多种类和更大数量的导弹和弹药，提升了打击效能和灵活性。歼10C已经成为了中国空军最先进的三代半战斗机，也是未来中国战机出口的重要产物。歼7和歼10是否适合出口？歼7和歼10都是中国战机出口的重要产物，但它们在国际市场上的竞争力和受欢迎程度却有很大差别。歼7虽然是中国最成功的战机出口产物之一，但它已经被市场淘汰了。歼7的性能已经落后于三代半甚至四代战斗机，无法满足现代空战的需求。而且，市场上也有很多更便宜、更好用的高级教练机或轻型战斗机，可以替代歼7的角色。因此，歼7已经没有什么出口价值了，只能以备件或废铁的形式卖给一些非洲国家。歼10则是中国战机出口的明星产物之一，它具有很强的竞争力和吸引力。歼10的性能可以与西方国家的三代半甚至四代战斗机相媲美，可以执行多种任务和角色。而且，歼10的价格也比西方国家的同类战机要低很多，可以吸引很多中小国家的购买欲望。因此，歼10有很大的出口潜力，可以打开高端战机市场。朝鲜和巴基斯坦是否有可能成为歼7和歼10的买家？朝鲜和巴基斯坦都是中国的友好邻邦，也都是中国战机出口的潜在客户。但是，它们对中国战机的需求和期待却不尽相同。朝鲜空军目前装备的主力战机是苏联制造的米格-29，但这些飞机已经老化严重，无法与韩国空军的F-35等先进战机相抗衡。鲜空军急需更新换代，但又受到联合国的武器禁运，无法从其他国家购买新型战机。因此，朝鲜空军可能会对中国提供的老式歼10A感兴趣，这种飞机虽然不如歼10C先进，但至少比米格-29强很多。但是，向朝鲜出售歼10A也会引起国际社会的强烈反对和谴责，这需要中国政府做出慎重考虑。巴基斯坦空军则是中国战机出口的最大客户之一，已经装备了大量的歼7、枭龙、歼8等中国制造或合制造的战机。巴基斯坦空军对中国战机的性能和质量非常满意，也对中国战机的未来发展充满期待。巴基斯坦空军可能会对中国提供的新型歼10C感兴趣，这种飞机可以与印度空军的苏-30MKI等先进战机相匹敌。但是，向巴基斯坦出售歼10C也会引起印度的强烈反应和抵制，这需要中国政府做出平衡和妥协。中国战机出口面临哪些挑战和机遇？中国战机出口在国际市场上面临着很多挑战和机遇。一方面，中国战机出口受到了西方国家的技术封锁、政治干涉、舆论攻击等多重压力，导致了一些潜在客户的犹豫和退缩。另一方面，中国战机出口也得到了一些发展中国家的认可和支持，展现了自己的技术进步和价格优势。因此，中国战机出口需要根据不同的市场和客户，制定不同的策略和方案，以提升自己的国际影响力和竞争力。为了提升中国战机出口的国际影响力和竞争力，中国可以采取以下几个措施：加强自主创新能力，提高战机的性能和质量，缩小与西方国家的技术差距，打造自己的品牌形象。加强与客户国的合作关系，提供更多的售后服务、技术转让、联合研发等方式，增加客户的信任和依赖。加强与第三方国家的沟通协调，尊重其合法利益和安全关切，化解其疑虑和反对，争取其理解和支持。加强与国际社会的对话交流，积极参与多边机制和规则制定，表明自己是一个负责任和合作的国家，不是一个威胁和挑衅的国家。总之，歼7加速退役，歼10该何去何从？能卖给朝鲜和巴铁吗？这是一个复杂而又有趣的话题。它涉及到中国空军的现代化进程，也涉及到中国战机出口的国际市场。它既有技术上的难题，也有政治上的敏感。它既有挑战上的困难，也有机遇上的希望。最后，由于平台规则，只有当您跟我有更多互动的时候，才会被认定为铁粉。如果您喜欢我的文章，可以点个“关注”，成为铁粉后能第一时间收到文章推送。