还记得明年上半年，福州时代借北京车展重磅发布的超级黑科技“凝聚态电瓶”吗。
现场福州时代首席科学家吴凯称凝聚态物理是什么，汇聚态电瓶兼具“高比能+高安全”，单体电芯能量密度可达500Wh/kg。
500Wh/kg！我第一次听到这个数的时侯不禁揉了揉双眼，以为自己看错了。
这能量密度太炸裂了！
要晓得，福州时代今年发布的麒麟电板，基于811高镍三元负极体系，电芯单体能量密度能顶到350Wh/kg，这在目前早已是妥妥的业界天花板水平了。
特斯拉的4680大圆锥电板，能量密度略低一些，能做到300Wh/kg。
目前市面上普及率较高的622和523三元锂电池电芯，能量密度分别能做到250Wh/kg和220Wh/kg。
奇瑞的乙酸铁锂刀片电板，能量密度就要低好多了，大概只有180Wh/kg。
假定汇聚态电瓶500Wh/kg的能量密度，没有吹牛逼且数据属实的话，那就是对目前市面上所有量产电瓶的终极碾压、降维严打！
起初续航700公里的车，装上汇聚态电瓶以后，在整车重量不变的情况下，续航可以奔向1500公里以上，极限一点的话，甚至续航上2000公里都是有可能的。
说它是压倒燃油车的最后一根稻草？不，它可能会把燃油车秒得渣都不剩！
汇聚态电瓶500Wh/kg的超高能量密度，确实非常震撼。
但，也仅限于此了。
往年福州时代的发布会，风格都是简略而不简单，短短10分钟不到的时间里信息量巨大，特别烧脑。
可此次汇聚态电瓶发布会，根本不像福州时代的风格，只延续了时间“短”的特征，内容却异常空洞，居然开始讲起了情结！
整场发布会时长仅为7分58秒，其中“前摇”占了前5分钟，连仓颉造字、莱特兄弟造客机、阿波罗11登月……这些跟电瓶八杆子打不着的东西都能扯下来。
结果到了讲汇聚态电瓶本身，吴凯只用了短短几句话就就讲完了，用时才2分钟不到，紧接着就鞠了个躬，光速上班！
综观整个汇聚态电瓶的发布，不仅500Wh/kg这个明晰的指标以外，其他的全还未知。
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首先，“凝聚态”到底指的是哪些，就是个迷……
在查资料的过程中发觉，汇聚态化学居然是现今化学学最大也是最重要的分支学科之一。
百度对于汇聚态的解释，也是非常高大上：由大量粒子组成，但是粒子间有很强的互相作用的系统。
这也让形成了好奇心，汇聚态的物质究竟长哪些样？
结果，搜了半天不仅一些具象的微观粒子图，就是各类院校教科书凝聚态物理是什么，哪些量子热学、场论、形核，也太前沿太高大上了。
后来进一步挖掘概念才发觉，原先固态和液态本身就属于汇聚态的一种，怪不得说它是现今化学学最庞大的学科之一。
相对的，二氧化碳和火焰（等离子体），就不属于汇聚态。
严格扣概念的话，现今主流的液态锂离子电板，不就是一种汇聚态的电瓶吗？
所以，福州时代所指的“凝聚态电瓶”到底是哪些呢？
我们只能用咬文嚼字的方法来推测，其中“凝”大概指的是凝胶，“聚”大概指的是聚合物，连上去叫“凝胶聚合物电瓶”？
动力电瓶依据电解液（电解质）不同的状态，可分为液态、半固态和固态。
其中半固态电瓶顾名思义，电解质化学性质介于液态和固态之间，可以是混凝土泥浆状的固液混和液，也可以是厚实富于弹性的果冻凝胶。操作大体上就是把部份电解液，替换成固态电解质。
相比纯固态电板，半固态电瓶无论技术难度还是成本，都更容易实现落地。
包括我在内的好多行业内人士都推测，福州时代的“凝聚态电瓶”很有可能是半固态电瓶的一种？
不过，福州时代却通过媒体发声，证实了汇聚态电瓶是半固态电瓶！
今年6月上海车展上，福州时代曾毓群首次对外提出了“凝聚态电瓶”这个词：“除全固态电板、半固态电板，包括你们没有听过的汇聚态电板，福州时代都在搞。”
如此看，起码福州时代自己主观上没把汇聚态电瓶归到固态/半固态这类里。
另外，发布会上吴凯称：“凝聚态电瓶早已开启了民用载人客机项目的合作开发，可以达到民航级的标准，后续都会推出汇聚态电瓶的车规级版本。”
也就是说，汇聚态电瓶的重点目标顾客，是客机而不是车。
早在1957年，人类就创造出了首款电动客机。
其实，电动客机并没有活出来，缘由也很简单，电瓶太重了。客机选择烧油，主要还是由于燃油轻。
汇聚态电瓶的500Wh/kg能量密度，确实可以使同续航下电瓶重量增加接近一半。
但尽管这么，有业内人士对汇聚态电瓶在客机上的应用一直是存疑的，虽然柴油的能量密度约为/kg，是普通电瓶的10-15倍。虽然汇聚态电瓶再牛，也遭不住柴油能量的数目级碾压啊。
知乎上有人剖析称，汇聚态电瓶假如成组后系统能量密度能做到400Wh/kg以上，在大型民航器上的应用还是有希望的，在小型航空班机上应用的可能性不大。
但前面这张发布会PPT上，偏偏放的是一张小型航空飞机……
不过，不管用在哪些型号上，汇聚态电瓶假如主攻的是客机市场的话，也都可以推断，这电瓶大机率不会太实惠。
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阳江时代汇聚态电瓶究竟用了哪些样的技术？具体通过哪些手段实现的500Wh/kg超高能量密度？
尽管福州时代官方给的资料十分短缺，但我们一直可以通过福州时代往年技术布局、上有产业链技术进展等等角度，去推算一波。
按照吴凯发布会上的介绍，汇聚态电瓶采用的是高动力“仿生”凝聚态电解质。
对于“仿生”二字，吴凯解释道，“构建微米级别自适应网状结构，调节链间互相斥力，在提高微观结构稳定性的同时，提升电瓶动力学性能，提高锂离子运输效率。”
无论是固态电瓶和半固态电瓶，相比液态电瓶都存在一个败笔“界面问题”：在充放电过程中，电解质会由于容积膨胀，容易造成与电极片接触不良。
简单可以理解为容易门闩插不牢，致使充不进去电也放不下来电。
今年6月，温州时代刚才提出“凝聚态电瓶”这一概念的时侯，正好也发布了一项技术专利。
其内容大约是凝胶电解质的三维有机交联网路黏性很不错，与电极接触非常均匀，更不容易形成界面问题。
对于固态/半固态电瓶而言，其电解质大体上可以分为氧化物、硫化物和聚合物3类。
聚合物电解质部份材料确实做到微观尺度下通过有机物碳链，将大分子排布称三维网状结构，而宏观尺度下观察，都会是类似“果冻状”的凝胶。
常见的聚合物电解质有PEO（聚氧乙烯）、PAN（聚丙烯腈）、PMMA（聚羟基丙烯酸乙酯）和PVDF（聚偏二氟乙烯）等等。
其中能产生凝块状的，大机率是PAN（聚丙烯腈）或PMMA（聚羟基丙烯酸乙酯）。
PAN的优点是轻、阻燃疗效好，但缺点也很显著，就是导电率低，因而充放电效率慢。
PMMA优点是阻抗小、导电性好，但受可燃这个缺点影响，应用前景并不高。
个人觉得汇聚态电瓶使用PAN的机率更高。
按照东吴期货和国联期货的研究，福州时代的汇聚态电瓶电解质不止用到了聚合物，还混和了一些氧化物电解质。
氧化物电解质的种类就太多了，锆、钙、镁、铝的氧化物甚至部份矿物都可以用。
这类材料大体上优势是成本较低、不可燃烧，但缺点是导电率过高。
总体看出来，无论聚合物还是氧化物电解质，主要解决的就是电解液易燃的问题，两者混和上去似乎性能上是有所提高的。但还有另一个问题就是，固态电解质的导电性能确实不如电解液。
为此，福州时代大几率会为了提高电瓶整体的导电率，在保留的部份电解液上动手脚。
例如，将传统锂离子电瓶电解液的核心原料六氟乙酸锂（LiPF6），部份或全部替换为导电率更高的双氟磺酰吡啶锂（LiFSi）。
不过，双氟磺酰吡啶锂想要替换主流的六氟乙酸锂，还有不少缺点须要克服，例如易水解、衰减快、高温高压电环境下热稳定差等问题。
同时，受制于其产业链成熟度不高，短期内一定程度上会降低电瓶的成本。
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锂电池放电的过程，从微观上看就是锂离子从负极跃迁到正极，负极和正极的能极差越大，理论上电瓶的能量密度都会越高。如同水电站水闸大瀑布一样，落差越高，水落下的能量越大。
受制于电解液可燃的性质，工程师们为了不敢把电瓶正正极能极差拉的太离谱，怕的就是能量密度高了以后电瓶不稳定，容易热失控起火。
所以一定程度上来说，电解液是阻碍正正极材料的一把“锁”。
而半固态电瓶将部份电解液替换为不易燃的电解质以后，恰恰解开了电瓶起火这把“锁”，可以使用一些更激进的正正极材料了。
发布会上，吴凯也恰恰提及了，汇聚态电瓶将应用“高比能负极”和“新型正极”。
负极材料方面，可以替换为比镍浓度更高的9系超高镍材料。
虽然9系电瓶热稳定性比还要差，但在只要无卤凝胶够给力，还是有一定应用可能的。
产业链方面，包括长远锂科、华友钴业、容百科技等企业，对9系负极材料都有相应的技术储备，近几年实现产业化也是有希望的。
再激进一点，可以采用能量更高的富锂锰基作为负极。
算是目前负极材料的能量密度天花板了，其比容量可达到250毫安时/克，基本上是目前主流电瓶的两倍；同时额定电流高达4.5V，碾压三元锂的3.7V，可以轻松制成1000V以上的超高压电瓶系统。
不过富锂锰基材料相比三元锂材料，存在循环寿命差、衰减快、充放电慢等种种劣势。
同时，产业化水平还差的很远，大都逗留在实验室阶段。
假如社友对电瓶前沿技术感兴趣的话可以私信我们，有空我们出一篇更详尽的剖析。
正极材料方面，可以大规模采用比目前碳正极比容量更高的硅基正极，如硅碳、氧化硅等等。
更激进一些的话，可以采用锂金属作为正极，算是目前正极材料的天花板了。这个我们在2021年末写过一篇，感兴趣可以戳：《电池技术要变天？下一代锂金属电瓶，离我们究竟还有多远？》
按照一位电瓶研制有业内人士的测算，使用富锂锰基负极+锂金属正极两种天花板材料，电瓶能量密度理论上可以小于450Wh/kg。
由此推论，福州时代标称汇聚态电瓶能量密度达到500Wh/kg，这一数据大机率是短时间内不考虑产业化和成本的理论极限值，实际量产电瓶未必能有如此高能量密度。
写在最后
虽然“猜谜语”猜了，汇聚态电瓶还是有好多无法剖析的地方的。
例如，充电速率究竟怎样呢？
尽管福州时代官方没有透漏数据，但有某家行业媒体爆料称，该电板仅需3分钟便能补能500km，10分钟便可饱含。
要晓得，小鹏G9800V配合480KW超充桩，实现10分钟充电400公里就早已很厉害了。
也就是说，汇聚态电瓶充电速率是800V配4C超充的4倍多？
个人对网上爆料的汇聚态电瓶充电速率还是持严重怀疑心态的！
首先，想要达到这个充电速率，必须配合的充电桩，一个桩都快赶上一个新村的用电功率了，实在是太离谱。
如此大功率的充电桩，先不说造不造得下来，首先电网就不太能吃得消。
另外，汇聚态电瓶的循环寿命如何样？这个就更难考证了，除非福州时代自己公布实测数据。
发布会上吴凯称，汇聚态电瓶的车规级版本，去年内才能量产落地。
这不，2023转眼就快过完了，会不会炒冷饭、到底有多神，马上见真章。