乐鱼体育下载app官网-固态电池再掀热潮,是噱头还是真突破

更新时间:2024-11-03

作者|甄 瑶

编辑|李国政

出品|帮宁工作室(gbngzs)

进入4月以来,固态电池热潮再次涌动,并且上车的时间表又有所提前。

“采用第三代海绵硅负极和高面容量固态正极技术;能量密度超过400 Wh/Kg;续航里程超1000公里;首先搭载于昊铂车型,计划2026年上车……”

4月12日,在广汽集团举办2024广汽科技日活动上,广汽集团总经理冯兴亚再度高调向公众展示全固态电池技术,并分享了一些技术细节。

除广汽集团外,4月8日晚间,智己L6开启预售,凭借“超快充固态电池首次量产上车”赚足了眼球。

“智己L6 Max光年版搭载第一代光年固态电池,该电池具有安全性能高、电池不爆炸、能量密度大、续航高等特点。”智己汽车联席CEO刘涛在发布会上表示。

而在4月3日,蔚来汽车宣布150kWh固态电池步入量产阶段,计划在第二季度上线投入使用。

从蔚来、智己,到广汽,短短半个月,固态电池技术领域频频传来喜讯,让这项技术再次成为公众关注的焦点。

随着新能源汽车市场持续繁荣,动力电池的续航能力和安全日益成为消费者关心的焦点。而全固态电池具有安全性高、稳定性好、能量密度高等优点,开创性地解决了液态电池的寿命短、易燃等一系列问题。每一次全固态电池的技术创新与突破,都牵动着整个新能源汽车产业的神经。然而,固态电池技术突破的真实性,以及实际应用的具体时间,仍然存在诸多不确定性和质疑。

质疑主要集中在两个方面:

其一,车企接连不断地宣布固态电池“上车”,人们开始质疑:这些消息究竟是技术层面的真正进步,还是只为了博取用户和投资者的关注而制造的炒作?

其二,德系、日系车企,例如日产和丰田,在固态电池技术的研发方面具有深厚的实力和领先的优势,构建了较高的技术门槛。相比之下,中国车企和动力电池企业是否真正实现迎头赶上?

谈“颠覆”尚早

针对固态电池,车企高管也是嘴炮互撕。

3月25日,刘涛在微博上表示:智己L6将在准900V超性能平台基础上,推出“王炸”——首个量产上车的超快充固态电池。

“这个时候在(再)宣传半固态车用电池的,就是在玩文字游戏!”随后,比亚迪腾势汽车总经理兼首席共创官赵长江在社交平台上对此评论。

实际上,智己L6虽然在宣传中声称采用了固态电池技术,但现在很多用户都贼精,觉得这并非真正意义上的全固态电池。

此外,蔚来汽车在对外宣称中,也经常突出“固态电池”等字样。

近日,在进行150度电池包自驾318川藏线直播时,蔚来CEO李斌提到:“150度电池包在日常使用中的象征意义大于实际意义。”他认为,在现实生活中,很少有人会连续驾驶1000公里,因此完善基础设施更为重要。

李斌认为,150度电池包可能只在人烟稀少的地方才真正有用,它只解决了1%的场景问题,在日常生活中的实用性并没有那么大。

相比之下,在前期宣传海报上,昊铂特意注明“真的要来了”“全固态”“100%固态电解质”等吸睛的标语,显然是为了明确区分并凸显其技术的全面性和先进性。

3月28日,英国《金融时报》放出对动力电池巨头、宁德时代董事长曾毓群的专访内容。

据报道,业内专家普遍认为,固态电池能避免现有技术中液态电解质的使用,从而有望提升电动汽车的行驶里程。日本丰田公司公开表示,计划在2027年最早将固态电池投入实际应用。

然而,曾毓群怀疑日本厂商所宣称的固态电池近期商业化的可能性。

“我们全力支持固态电池的研发,宁德时代已在这方面投资了整整10年。我几乎每个月都跟进研发人员在固态电池方面的工作进展,因此我对这个领域的最新动态了如指掌。”曾毓群在专访中强调。

他补充道,将固态电池推向市场,仍面临诸多挑战,如电池寿命相对较短,以及在车祸中电池可能发生破裂等潜在风险。

“宁德时代研究团队的目标不是固态电池,而是使用半固态材料的钠离子电池和凝聚态电池,其原型已投入生产。”曾毓群透露。

由此可见,固态电池在行业内存在明显的分歧和激烈的争论。

与曾毓群的观点相呼应,针对日本在固态电池领域的积极发展态势,中国汽车动力电池产业创新联盟理事长董扬曾提出3点看法:

其一,日本企业在固态电池方面有明显进展,已开始产业化准备,计划2028年前后装车应用。中国企业应重视硫化物固态电解质技术。

其二,日本全固态电池尚在产业化前期,可靠性耐久性尚待考验,成本也不可能低于液态电池。比较科学的态度应是:把固态电池看成是当前液态电池的发展和补充,而不是取代和颠覆。

其三,我国动力电池优势短期难被超越,液态锂离子电池仍是主流。从反方面看,固态电池对于液态电池不存在材料、资源壁垒和像光刻机那样的技术壁垒,以我国目前的产业体量和研发投入,即便被暂时超越,也完全可以迎头赶上。

“关于固态电池商业化时间的预测,人们的看法大相径庭。乐观者认为其即将到来,而悲观者则认为至少还需等待10年。”工信部原部长苗圩在其著作《换道赛车:新能源汽车的中国道路》中提到。

众多电池企业都在积极研究新一代电池,不时有一些“鼓舞人心”的消息传来。然而,工信部原部长苗圩曾坦言:“我们应该保持谨慎务实的态度,既不能完全信,亦不可能全部相信,毕竟这方面夸大其词的信息比比皆是。”

难度堪比攀珠峰

车企高管间的激烈辩论、行业专家的深入讨论,都凸显固态电池备受瞩目的地位。这背后的根本原因是研发难度极大,同时也因为固态电池技术是汽车产业链各方竞相争夺的战略高地。

简单而言,当前新能源汽车搭载的铅酸、锂离子和三元锂等多种类型动力电池,均以液态电池为主。若按照电解质的形态来区分,可分为液态电池、半固态电池、全固态电池。

如何区别这3种形态?

首先,液态电池的特点在于其电解质为液态形态。而全固态电池没有添加任何电解液,使用固体电极和固体电解。半固态、准固态电池即部分添加了液态电解液的电池,为通往全固态电池路上的折中方案。

其次,能量密度不同。普通磷酸铁锂电池的能量密度一般介于100~160 Wh/kg之间,而三元锂电池的能量密度则位于150~250 Wh/kg。

值得一提的是,北京卫蓝新能源为蔚来汽车提供的150KWh半固态电池,在技术上取得了显著突破,其单电芯能量密度高达360Wh/kg,整包电池的能量密度为260Wh/kg。

然而,全固态电池的表现更为出色,超过了400 Wh/kg,远超目前主流动力电池。

4月6日,中国太蓝新能源宣布取得全固态电池突破,开发出单体容量120Ah、实测能量密度720Wh/kg的超高能量密度全固态锂金属电池,刷新行业纪录。

研发液态、半固态、全固态等电池的核心难点在哪里?

“固体电池是下一代电池的一个发展方向,也就是用固体电解质取代现在普遍使用的液态电解液。如何有效地将固体电解质与电池的正负极紧密结合,仍然是一个需要深入攻克的难题。”苗圩在其著作《换道赛车:新能源汽车的中国道路》中,提出了液态电和固态电池的研发难点。

实际上,目前市场上搭载的固态电池,多为半固态电池,仍需要加入传统液态电解质,与当前常规液态锂离子电池并无本质上的差异。

“全固态电池开发难度巨大,需要在高性能全固态电解质及正负极材料、创新极片及电芯设计、高速连续化制造工艺及装备,以及系统集成设计等领域开展技术攻关,开发难度堪比攀登珠穆朗玛峰。”广汽埃安电池研发负责人李进如此形容。

据李进介绍,广汽已实现全固态电池在能量密度、安全性和制造技术上的阶段性突破。例如,在高能量密度层面,其全固态正极可达到5mAh/cm2以上的高面容量,进而实现了400Wh/kg以上的能量密度。

在安全性、性能表现和使用寿命等方面,全固态电池确实有显著优势,然而其高昂的研发成本,以及大规模生产的种种技术挑战,仍是阻碍其广泛应用的关键因素。

相比之下,半固态电池混合使用固态和液态电解质,在安全性、能量密度和使用寿命等方面,相较于传统的液态电池有所改善,但比起全固态电池,仍有所不足。

▲广汽全固态电池展示‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍

不过,半固态电池的研发和生产成本相对较低,更有可能在短期内大规模应用。

智己汽车方面称,第一代光年固态电池满电超130kWh,CLTC续航里程突破1000公里,同时,配合智己L6的准900V高压平台,峰值充电功率可达400kW——充电12分钟,续航里程能增加400公里。

清陶能源总经理李峥在今年3月表示,该公司的固态电池产业化将分三步进行:第一代半固态电池将在智己汽车上装车量产,计划在2025年开发出第二代固态电池,最终实现的第三代才是全固态电池。

其实,半固态和全固态电池各有优势和局限,选择哪种技术,取决于具体的应用场景和需求。

业内一致的观点是,动力电池发展的上半场由锂电池主导,到下半场固态电池将成主角。

▲中国科学院院士欧阳明高解析

“从全球固态电池产业布局来看,中国企业数量可能是最多的,日、韩企业数量不多,但实力强劲。美国主要依靠国内的一些创业企业。欧洲则主要通过与美国的创业企业合作以快速布局。”

今年1月21日,在中国全固态电池产学研协同创新平台”(CASIP)揭牌仪式上,中国科学院院士欧阳明高表示,从目前来看,各国代表企业计划实现固态电池产业化的时间,基本上集中在2027-2030年。

他提到,“人工智能正在改变材料的研发范式,将大幅加速全固态电池的研发速度,这对我国在2030年左右实现全固态电池产业化突破,增加了确定性。”

届时,装载全固态电池的新能源汽车将告别里程焦虑,摆脱安全性困扰,进而加快实现对传统燃油车的最终替代。

原文标题:固态电池再掀热潮,是噱头还是真突破