中國儲能網(wǎng)訊:誠然,智能化被認為是電動化的“下半場”,智能座艙、智能駕駛領(lǐng)域的內(nèi)卷也讓一大波科技公司和數(shù)碼博主迎來了“黃金年代”。
然而,當我們在探索多元化出行場景的時候,其本質(zhì)究竟是“出行”,還是“場景”?
答案沒什么爭議。如果保證不了出行本身的質(zhì)量,那么場景將無從談起。對于一臺電動車而言,保證出行質(zhì)量的最核心零件就是動力電池——沒有之一。
2024年或許是動力電池行業(yè)的一個轉(zhuǎn)折點。剛剛上市的智己L6采用了半固態(tài)電池;緊接著廣汽集團在2024科技日上公布了全固態(tài)電池技術(shù)的進展,預計2026年搭載在昊鉑車型上。
不知是巧合還是有意,4月17日,日產(chǎn)也公布了固態(tài)電池計劃。據(jù)外媒報道,這家日本汽車制造商將在2025年3月起試生產(chǎn)固態(tài)電池,并計劃在2028年實現(xiàn)每月100兆瓦時的產(chǎn)能。
一場從液態(tài)電池轉(zhuǎn)向固態(tài)電池的技術(shù)革命正在拉開序幕。
相比液態(tài)電池,固態(tài)電池的安全性更高。因其采用固態(tài)電解質(zhì)替代了液態(tài)電解質(zhì),從而從根本上消除了電池內(nèi)部漏液、短路等安全隱患。這種固態(tài)電解質(zhì)的高穩(wěn)定性,使得固態(tài)電池能夠在極端條件下也保持良好的安全性,顯著降低了電池起火、爆炸等風險。
固態(tài)電池的能量密度也更高。由于固態(tài)電解質(zhì)具有更高的離子電導率和更低的界面電阻,固態(tài)電池能夠在相同體積下存儲更多的能量。這意味著,在重量或體積相同的情況下,固態(tài)電池能夠提供更長的續(xù)航里程,非常適合用于電動汽車。
固態(tài)電池的循環(huán)壽命也更長。固態(tài)電解質(zhì)克服了液態(tài)電解質(zhì)在充放電過程中形成的固體電解質(zhì)界面膜的問題以及減少了電池內(nèi)部的損耗,從而延長了電池的使用壽命。此前,蔚來汽車董事長李斌呼吁行業(yè)關(guān)注電池壽命的問題,通過固態(tài)電池即可解決。
不僅如此,其充電速度和環(huán)境適應性也大幅增強,這令電池在南北方幾乎沒有性能差異。
那既然現(xiàn)在車企已經(jīng)將固態(tài)電池量產(chǎn)了,是否在不久的未來,人們就能消除里程焦慮、電動車也不會再起火了?倒也并非如此。
以智己L6上搭載的電池為例,它是一款半固態(tài)電池。根據(jù)這款電池的供應商清陶能源的說法,電池中的正極仍為傳統(tǒng)的三元材料,而負極則添加了硅碳以限制膨脹。為了增強固態(tài)電解質(zhì)的鋰離子導電性,清陶能源在電解質(zhì)中加入了10%的浸潤液,比傳統(tǒng)的三元鋰電池減少了5%左右的總液體含量。此外,這款電池的電解液采用的是氧化物,而并非固態(tài)電池主流的硫化物路線。
有業(yè)內(nèi)技術(shù)專家認為,半固態(tài)電池是過渡性技術(shù),液態(tài)的電解質(zhì)與固態(tài)電解質(zhì)相比,在電池壽命性能上仍有區(qū)別。
再來看廣汽集團在科技日上發(fā)布的“全固態(tài)電池”。廣汽集團強調(diào),這款將用于昊鉑的全固態(tài)電池采用100%固態(tài)電解質(zhì),具備超高能量密度、超強本征安全,超寬使用溫域等特點,并已經(jīng)“從實驗室走向量產(chǎn)應用”。廣汽埃安實驗室曾在去年宣布,完成固態(tài)電池的界面改性技術(shù)試驗驗證,并公布了新的技術(shù)突破。該技術(shù)將使固態(tài)電池的壽命衰減降低50%,150周循環(huán)后,電池容量能夠保持在90%以上。今年2月,廣汽埃安公布,昊鉑固態(tài)電池的能量密度超過350Wh/kg,相同重量,3倍電量。
這款電池將在2026年在昊鉑車型上應用。
對于這款剛剛“走出實驗室”的技術(shù),動力電池專家認為,技術(shù)最終要看與產(chǎn)業(yè)化的距離,不能只看在實驗室的指標?!凹夹g(shù)指標要綜合來看,能量密度、循環(huán)壽命、安全性等指標都要看。”
相比之下,日產(chǎn)公布的固態(tài)電池進展時間表更為保守——2025年3月試生產(chǎn),2028年量產(chǎn)。
這個曾經(jīng)以日產(chǎn)聆風開創(chuàng)了新能源時代的車企,在電動化蓬勃發(fā)展的時代卻落后于中國。而以其量產(chǎn)速度來看,似乎仍然要比國內(nèi)車企慢一拍。
根據(jù)公開資料,豐田、松下這類日韓企業(yè)自2008年就開始研發(fā)以硫化物為電解質(zhì)的全固態(tài)電池,預計2027年-2028年就可量產(chǎn)上車,相比之下,中國企業(yè)在全固態(tài)電池領(lǐng)域本身并無太大聲量,那為何眼下大有趕超日韓的趨勢?
對此,一位動力電池領(lǐng)域?qū)<腋嬖V澎湃新聞記者,眼下,中國在某些材料和工藝領(lǐng)域比日韓企業(yè)走在更前面。
目前,多家企業(yè)已經(jīng)公布了全固態(tài)電池計劃。三星SDI計劃在2027年量產(chǎn)全固態(tài)電池;長安汽車計劃到2030年推出液態(tài)、半固態(tài)、固態(tài)等8款自研電芯;廣汽埃安將在2026年實現(xiàn)全固態(tài)電池的量產(chǎn)裝車,首發(fā)高端品牌昊鉑;日產(chǎn)計劃2028年量產(chǎn)上市;豐田計劃在2030年量產(chǎn)全固態(tài)電池;寶馬承諾在2030年前量產(chǎn)搭載全固態(tài)電池的電動汽車;大眾預計2025年開始使用全固態(tài)電池技術(shù);福特預計2026年推出搭載固態(tài)電池的車型。
綜合來看,我國在全固態(tài)電池領(lǐng)域與日韓等先進國家各有優(yōu)勢。但最近看起來中國車企進度更快,一方面是車企出于營銷和流量考量,打了一個“半固態(tài)”的概念擦邊球;另一方面,則是通過將尚未完全成熟的“準量產(chǎn)技術(shù)”提前公布,讓企業(yè)率先占據(jù)一個技術(shù)高地的位置,打造自身的引領(lǐng)性。
眼下造一臺車并不難,因為中國的產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)很成熟。但固態(tài)電池這項技術(shù),橫跨多個學科和多種工藝,需要循序漸進發(fā)展,不能操之過急。
固態(tài)電池是一項能夠改寫電動汽車競爭格局的技術(shù),在固態(tài)電池面前,液態(tài)電池技術(shù)的差距可以忽略不計。
中國科學院院士歐陽明高在中國電動汽車百人會論壇(2024)表示,2030年左右,全固態(tài)電池有望實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。他曾表示,全固態(tài)電池是公認的下一代電池的首選方案之一,也是下一代電池技術(shù)競爭的關(guān)鍵制高點,有可能會帶來顛覆性風險。言下之意,如果不以認真和扎實的姿態(tài)攻下固態(tài)電池這座堡壘,那么中國在電動車領(lǐng)域建立起的優(yōu)勢,也可能付之一炬。