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车载动力电池的终极形态 —— 固态电池

发布时间:2024-04-22 09:12:00| 来源:乐鱼平台登录


  4 月 8 日,智己汽车正式对外发布全新纯电车型智己 L6,并宣称首发搭载“第一代光年固态电池”,这是行业首款量产上车的准 900V 超快充固态电池。

  在 4 月 12 日的广汽科技日上,广汽集团发布广汽全固态电池技术,宣布将在未来搭载于昊铂车型上。

  而早在去年 12 月 8 日,东风汽车官方表示其正在研发第二代、第三代固态电池。

  去年 12 月 17 日,蔚来 CEO 李斌驾驶搭载 150kWh 半固态电池的蔚来 ET7 进行超长续航路试直播。

  去年 12 月 25 日,长安汽车与赣锋锂业合作,快速推进(半)固态电池研发合资项目及制造产业化项目。

  无论是近期的热点,还是被翻红的旧闻,都指向了固态电池,在百度搜索指数上,固态电池的热度也迎来极速攀升。

  现如今的新能源汽车上,主要使用在的是传统的液态锂电池,它主要由正极、负极、隔膜、电解液四大主要部分所组成,而固态电池就是用固态电解质替换了传统液态锂电池中的电解液。

  由于技术类的东西难免有些晦涩难懂,在此,笔者总结一下固态电池的优点,有可能可以分为几个方面:

  先看安全性。要知道,电池安全问题一直是制约很多车主购买新能源汽车的原因,而电池的诸多安全问题都可以归咎于电解液的泄漏,导致电池起火、爆炸,而在更换了固态电解质之后,则可以有效避免这一问题,让电池更加安全。

  其次是高能量密度,这直接关乎到车辆的续航问题,同样也是制约很多车主选择新能源汽车的原因。

  判断一辆车的续航,我们可以简单用车辆的电量除以能耗,在电池的体积和重量不变的情况下,电池的能量密度越高,所能储存的电量也就越大,续航也就更长,这是简单的数学问题,目前,许多液态电池的能量密度都在 250Wh/kg左右,而固态电池的能量密度能达到 400Wh/kg以上,甚至更高,远高于传统液态电池。

  然后是工作温区,这也是制约很多车主选择新能源汽车的原因,比如在寒冷的冬天,电池的续航也会衰减得更多,这是因为传统液态电池的工作温度范围较小,低温时电解液粘度增加,性能下降,在高温条件下还存在燃烧风险,而固态电解质却没有这些隐患,工作范围也更大。

  最后是循环寿命,这同样也是车主十分关注的问题。新能源车的车电不同寿已经成为共识,明明车还能继续开,但是电池却先不行了,只能选择换电池或者换车,甚至车辆的保值率也会大受影响,而固态电池也能有效的避免这一问题。

  总的来说,固态电池的优势完美击中了新能源车主的痛点,毕竟谁不想拥有一辆更安全、续航更长、冬季续航达成率高,并且还能长时间使用的电车呢?

  用一句话概括就是,固态电池一旦能解决,那现在所有车主的电池问题,都将不是问题。说固态电池是车载动力电池的终极形态,其实一点也不为过。

  那么,这么优秀的技术,为什么到现在才开始出现人传人现象,难道不应该早就上车吗?

  准确地说,现在多数的固态电池,其实并不是我们所理解的固态电池,而是半固态电池。

  要知道,电池根据电解质的不同,可大致分为液态电池、半固态电池(电解液含量占比在 5%-10%)、准固态电池(电解液含量占比小于 5%)、全固态电池(不含电解液),目前行业内所谓的固态电池,大多都是半固态电池。

  例如智己前段时间推出的“第一代光年固态电池”,电池容量达 133kWh,续航里程超 1000 公里(CLTC),峰值充电功率 400kW,不得不承认性能确实很强,但是液态电解质还依然存在于这款电池之中,与理想中的固态电池还有一定距离。

  事实上,很多人在对固态电池进行分类时,也会将半固态电池涵盖进去,所以智己的光年固态电池也并非虚假宣传,只能说是固态电池的初级形态之一。

  这款电池是由智己的供应商清陶科技科技供应,属于清陶第一代固态电池,清陶能源的创始人李峥曾表示过清陶将发布三代固态电池,第三代固态电池才是真正的全固态电池,目前还处在研发阶段。

  主要就是有着技术和成本上的问题。固态电解质有着室温条件下的离子电导率不高、 固态电解质与正负极之间界面阻抗比较大、全固态电解质成本比较高等问题,同时原材料成本极高、制备技术也不成熟,导致始终没有办法量产。

  此前,宁德时代董事长曾毓群就表示:“宁德时代在固态电池技术领域开发了 10 年,但在电动汽车的应用过程中不断遇到阻碍。”有资金、有研发能力的动力电池巨头都如此表态,研发全固态电池的难度可见一斑。

  因此,很多人认为在全固态电池就是一场自嗨,半固态电池和准固态电池更具备量产上车的可能,就是当前最好的选择。

  笔者认为,这种观点并不绝对,半固态电池和准固态电池确实更具备量产上车的可能,的确是好的选择,但全固态电池也绝非自嗨,技术都是要持续不断的发展才可以获得突破的。

  举个例子:我们所熟知的无人驾驶功能共分为 6 个级别,从 L0 级别的无无人驾驶,到 L5 级别的完全无人驾驶,目前行业内的无人驾驶等级仅停留在 L2 级别,甚至连 L3 何时到来都尤为可知,但是这样就能不朝着 L5 方向努力了吗?还不是得搞研发,做产品优化。

  解决续航焦虑、充电焦虑、冬季续航衰减、安全焦虑等等,所有的一切都是为广大购买的人而服务,在一直在优化消费者体验的过程中,动力电池也在不断进化,最终是我们理想中的全固态电池。这是一条已规划好的道路,只不过这条道路还要走上很长一段时间,才能到达终点。

  所以,目前全固态电池的象征意义大于实际意义的确是事实,半固态电池更适合当下也是事实,但必须发展全固态电池同样也是事实。

  根据目前行业专家和各大厂商的推论,全固态电池的商业化可能会在 2030 年左右到来,显然并不是无意义的自嗨。

  用一句话概括就是,当下说固态电池量产的你别信,说固态电池是扯淡的你别听。

  本文来自微信公众号:汽车通讯社 (ID:automobile-news),作者:程煜

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