[科普]电动汽车终局之战-固态电池
最近大众汽车集团召开了隆重的线上电池日Power Day，其中公布了包括固态电池在内的很多
电动汽车电池技术细节。很多朋友关心什么是电动汽车固态电池，为什么固态电池被称为电动汽车的终局之战。那么今天让我们聊聊电动汽车固态电池的技术细节吧。
什么是固态电池
↑电动汽车动力电池组成
说到什么是固态电池，我们就要先来讲讲电动汽车动力电池组成。目前电动汽车使用的锂离子动力电池主要由正极材料、负极材料、隔膜和电解质构成。其中正极材料主要决定电池的成本和续航里程。而负极材料主要决定电池的充电速度。与此同时，正负极和隔膜材料都浸
泡在液态的电解质之中。
相应地顾名思义，固态电池就是使用固体电极和固体电解质的电池。
电动汽车电池下面我们就从目前主流的动力电池化学材料来分析一下固态电池实现的难点。
正极材料
↑动力电池正极材料
前面提到正极材料主要决定电池的成本和续航里程。我们就基于大众集团电池日公布的细节来聊聊目前主流的正极材料。业绩普遍在长续航里程的电动汽车中使用的镍锰钴NMC三元锂电正极，它占到了锂电池电芯多达40%的成本，并且续航里程90%受制于正极材料的性能。相应的在中短续航里程的电动汽车中，磷酸铁锂LFP正极得以应用，它能够将锂电池电芯成本降至原来的80%，而续航里程则相应缩短至原来的80%左右。随着技术的演进，业界正在研究高镍低锰无钴正极材料，它能够将锂电池电芯成本降至原来的80%，而续航里程则保持基本不变。
负极材料
↑动力电池负极材料
对应正极材料主要决定电池的成本和续航里程，而负极材料主要决定电池的充电速度。业绩普遍在电动汽车中使用石墨烯碳材料正极，它几乎完全决定了充电速度。因为负极材料包容
锂离子的能力决定了其充电速度，因此石墨烯是快充技术的关键。并且续航里程小幅大约10%受制于负极材料的性能。相应的随着技术的演进，业界正在研究石墨烯参杂硅负极材料，它能够将锂电池充电时间降至原来的70%，而续航里程则可增加10%。因为石墨烯参杂硅以后能够达到约20倍于原来的锂离子包容能力，可以大幅提升充电速度。