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    充电3分钟,续航500km!谁搞定固态电池,谁就能成为燃油车杀手

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      任务小子

        2022年,蔚来的ET7将搭载容量为150度的固液混电池包,因此,2022年也因此被划定为“固态电池上车元年”。但是蔚来搭载的只能称作是半固态电池,而不是真正的固态电池。固态电池的潜力极高,甚至可以说,谁搞定了固态电池,谁就能成为真正的燃油车“杀手”!

        液态锂离子电池的四大瓶颈

        从1881年,全球第一台搭载铅酸电池的电动汽车诞生,再到2008年,特斯拉将锂离子电池装载在了电动汽车上,再到蔚来ET7搭载的半固态电池,电动汽车已经有超过100年的历史,但是电池的技术瓶颈依然难以解决。

        1、能量密度问题,受制于现有体系架构和关键材料影响,液态锂离子电池能量密度普遍在240-260Wh/Kg,而液态锂离子电池的能量密度极限也不过才280Wh/kg,即使向负极引入硅基合金,也很难突破400Wh/kg的密度上限。

        2、安全性问题,虽然过去的10年,液态锂离子电池的能量密度有所提高,但是热失控的概率也随之增加,2019年国家市场监督管理总局召回的3.3万台新能源汽车。因动力电池问题而召回数量为6,217台,高能量密度和高安全性就像鱼与熊掌,很难兼得。

        3、低温续航衰减问题。很多人调侃电动汽车在冬季就变成了电动爹,因为电解液在低温下会变得黏稠,锂离子迁移速率变慢,导致电池活性降低,影响电池性能和容量。

        4、充能时间问题。因为液态锂离子电池的特性,想要兼顾超高功率快充和安全性,是很难实现的,很多人畅想的,充电比加油还快,至少在液态锂离子电池上是不可能实现的。

        以上这些顽疾,导致电动汽车目前依然无法覆盖一台交通工具应能支撑的行驶场景,比如说长途出行,北方冬季出行等等,它的使用便利性依然和燃油车相去甚远。从电动汽车诞生之日起,里程焦虑问题就一直没有得到根本性解决。究其原因,是电动汽车的心脏——动力电池至今没有颠覆性创新出现。

        按照我国《节能与新能源汽车技术路线图》提出的目标,到2025年纯电动汽车动力电池的能量密度目标为400Wh/kg,2030年目标为500Wh/kg。而在液态锂离子电池时代,这样的目标根本不可能达成。

        有解决方案吗?有,那就是固态电池。

        中外固态电池研究进展

        固态电池顾名思义,就是将液态电解质更换为固态电解质,可以实现更高的能量密度,更好的稳定性,更快的充能速度,因此,固态电池被认为是下一代动力电池的最佳出路,是根除现有电动汽车续航里程顽疾的“良药”。

        但是目前来看,除非固态电池的技术取得突破性的进展,否则固态电池的真正量产至少还需要5-10年的时间。法国博洛雷集团虽然已经量产了固态电池,但是这种固态电池的容量只有30度,能量密度仅有100Wh/kg。目前各个国家都在不断发力固态电池的研究,但是无一例外,都停留在实验室阶段。据不完全统计,全球范围内致力于固态电池技术研发与应用的车企与动力电池企业有40多家。

        丰田在2020年就已制造出搭载固态电池的测试原型车,但真正量产要到2025年。大众投资了硅谷创业公司QuantumScape,但是大众汽车至少要到2025年才能正式搭载固态电池。宝马和福特投资的固态电池创业公司Solid Power,要到2025年才能推出原型车。

        国内方面,去年8月,卫蓝新能源在江苏溧阳建成了2亿瓦时的混合固液固态动力电池示范生产线,但是能量密度只有270Wh/kg,依然是半固态电池,搭载在蔚来ET7等车型上。

        北汽蓝谷宣布,电芯能量密度360Wh/kg的第三代固态电池还在研发立项中,量产遥遥无期。

        辉能科技固态锂电池已经在消费电子领域实现商业化量产,正在加速在新能源车汽车领域的重点布局。

        从目前来看,半固态电池,可能会成为电池行业的下一个风口,随着蔚来ET7的量产,越来越多搭载半固态电池的车型将会出现,但是全固态电池的量产,至少要到2025年以后,届时,电动汽车的续航焦虑和安全问题将被彻底解决,到那时,李斌口中的那句,“我不理解为什么还有人买燃油车”,才算是真正言之有据。

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