前不久,全新MG4在預熱期間稱,這臺車將量產(chǎn)搭載半固態(tài)動力電池,其電解液含量低至5%。固態(tài)電池這項革命性的電池技術(shù),要進入量產(chǎn)階段了嗎?這會給整個動力電池行業(yè)掀起怎樣的海浪?本期《情報所》我們就來一起深入探討一下!
以下為本期視頻文字版:
固態(tài)電池為什么被看好?
先來理清楚基本概念,什么是固態(tài)電池。
這是目前電動汽車較常使用的磷酸鐵鋰電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu),有正極有負極,有隔膜,還有電解質(zhì)。那根據(jù)這個電解質(zhì)的不同呢,現(xiàn)在主要又分為液態(tài)電池、半固態(tài)電池和全固態(tài)電池,不過這個半固態(tài)電池,其實是個偽概念,大家可以把半固態(tài)電池理解為,全固態(tài)的核心問題解決不了,被迫選擇的折中方案。
為什么電池要把電解質(zhì)里液體的含量一步步減少呢?兩個主要原因,第一是為了提升安全,第二是為了提高能量密度。
將來會大規(guī)模使用動力電池的產(chǎn)品,除了電動汽車,還會有哪些東西?一個是在低空經(jīng)濟中非常重要的低空飛行器,一個是隨著人工智能快速發(fā)展的人形機器人,相比電動汽車,這兩個產(chǎn)品對于動力電池的要求更高,不僅要高的能量密度,而且還要更強的安全性能。固態(tài)電池,就是短期內(nèi)最優(yōu)的解決方案。
這也就是固態(tài)電池在產(chǎn)業(yè)和應用層面,被廣泛看好的重要的原因。同時在政策方面,我國現(xiàn)在也非常重視固態(tài)電池的發(fā)展,固態(tài)電池已經(jīng)是工業(yè)和信息化的重點項目。那問題來了,現(xiàn)在的固態(tài)電池技術(shù),到底發(fā)展到了什么程度了呢?
固態(tài)電池的技術(shù)路線
去年6月,在新能源行業(yè)年中峰會上,寧德時代創(chuàng)始人曾毓群說,如果固態(tài)電池從概念到量產(chǎn)被分成9個階段的話,那目前的固態(tài)電池,大概只在4左右。前些日子寧德時代負責人在財報電話會上曾透露過。距離小規(guī)模量產(chǎn)真正意義上的固態(tài)電池可能要到2027年,大規(guī)模商業(yè)化要到2030年,而目前聽到過的,所有說自己使用了固態(tài)電池的車型,其實用的都是半固態(tài)電池。
固態(tài)電池技術(shù)發(fā)展卡在哪里了呢?
現(xiàn)在行業(yè)普遍認為最難攻克的地方,就是固態(tài)電解質(zhì)和電極材料接觸的界面問題。
不管是什么電池,正極材料和負極材料,都要跟中間的電解質(zhì)進行接觸,因為只有接觸之后,才能有離子的交換,才能實現(xiàn)充放電。以前電解質(zhì)里有液體的時候,液體因為流動性,可以自發(fā)填充電極材料的孔隙和不規(guī)則的表面。
但如果換成純固態(tài)電解質(zhì),就沒有流動性,與電極接觸的地方,總歸會有接觸到的微米級的空隙,這導致這里的阻抗會非常高,并且目前的純固態(tài)電解質(zhì)還有一個問題,就是離子電導率也更差。
那為了解決這一系列問題,現(xiàn)在固態(tài)電池衍生出有很多技術(shù)流派,主要就是固態(tài)電解質(zhì)到底應該用什么材料上。
這是目前主流固態(tài)電解質(zhì)的技術(shù)路線,每條路線都有各自的優(yōu)缺點。
總而言之,實驗室階段的固態(tài)電池,仍然處在技術(shù)路線大混戰(zhàn)的階段,技術(shù)路線百花齊放,就意味著這項技術(shù)并不成熟,什么時候跑出一條行業(yè)普遍認可的技術(shù)路線,可能才是固態(tài)電池走出實驗室,進入量產(chǎn)階段的時候,而這個過程依然有很多未知的困難,可以說,全固態(tài)電池量產(chǎn)上車,依然是任重而道遠。
目前半固態(tài)電池情況
在全新MG4因為半固態(tài)電池登上熱搜之前呢,其實已經(jīng)有不少車企也在探索半固態(tài)電池的應用了。
早在2022年1月,就有50輛東風E70示范運營車,搭載了由贛鋒鋰業(yè)提供的半固態(tài)電池,不過此后并沒有大規(guī)模量產(chǎn),主要是為了收集實際運營的數(shù)據(jù)。
2023年初,嵐圖追光(參數(shù)丨圖片)使用了孚能科技的半固態(tài)電池,82度電的電池,CLTC續(xù)航能到580km,在配置單中居然做得是標準版續(xù)航,價格也沒有很貴,32.29萬。
去年6月1日,蔚來上線了150度電的超長續(xù)航電池包,只租不賣,這個150度電池包是目前中國乘用車最大的電池包,總重量575公斤,僅比100度電的電池包增加了20公斤。而這塊電池就是半固態(tài)電池,來自蔚來資本投資的衛(wèi)藍新能源。
去年年中,智己L6上市的時候,推出了一款光年版車型,直接號稱使用了固態(tài)電池,123.7度電,CLTC續(xù)航超1000公里。可惜呢,這個版本車型交付多次延期,直到現(xiàn)在為止我們也沒查到交付的消息。
智己L6光年版所謂的固態(tài)電池本質(zhì)上也是半固態(tài)電池,來自于上汽投資的清陶能源,屬于清陶能源的第一代半固態(tài)電池技術(shù),采用的是“氧化物+聚合物”復合電解質(zhì)的方案,據(jù)說電芯的能量密度已經(jīng)能達到368Wh/kg了。
那這次MG4上,據(jù)說使用的是清陶能源的第二代半固態(tài)電池技術(shù)了,電解質(zhì)液體含量低至5%,計劃說是2025年年內(nèi)交付。不過關于第二代電池的技術(shù)參數(shù)我們翻遍全網(wǎng)也沒找到,官網(wǎng)也沒透露任何信息,估計是等著在MG4上“放大招”呢。
為什么說是大招?因為我們了解到,搭載半固態(tài)電池的MG4,定價可能只有10萬元左右的價格。一定不會像出現(xiàn)以往車型那樣,定個肯定不會有人買的離譜價格,起到個營銷意義。
這也就意味著,半固態(tài)電池在提升能量密度的同時,也成功降低了量產(chǎn)成本,目前國內(nèi)頭部半固態(tài)電池的價格,已經(jīng)高于液態(tài)電池不超過30%了,隨著之后規(guī)模效應的提升,成本還會進一步提升。
我們發(fā)現(xiàn),每當有新車宣布使用固態(tài)或者半固態(tài)電池的時候,總會有關于固態(tài)電池是真是假的爭論,對于使用固態(tài)電池的車,也會有畫大餅、割韭菜的爭議。
這說明很多消費者也非常關心這項變革性的電池技術(shù)。畢竟這項技術(shù)影響的,不僅僅是我們買到的電動車能跑多遠,還有可能是人形機器人和低空飛行器的全產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
那我們最后想跟大家說的是,不要高估全固態(tài)電池的量產(chǎn)進度,這東西沒那么快,同時也不要低估半固態(tài)電池的升級速度,它正在悄悄地改變動力電池技術(shù)的市場格局。
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