固態電池汽車最近炒得火熱 千公裏續航時代真的要來了嗎?

2024-04-16 18:00:15    編輯: robot
導讀 最近固態電池突然變得火爆,好消息不斷。4月12日廣汽研究院發布消息稱,全固態電池能量密度達到400Wh/Kg以上,體積能量密度提升52%,質量能量密度提升50%,可輕松實現超1000公裏續航,全固態...

最近固態電池突然變得火爆,好消息不斷。

4月12日廣汽研究院發布消息稱,全固態電池能量密度達到400Wh/Kg以上,體積能量密度提升52%,質量能量密度提升50%,可輕松實現超1000公裏續航,全固態電池計劃2026年上市。

中國科學院青島能源也證實,硫化物軟包電池疊片技術取得關鍵性突破,力爭2026年實現硫化物全固態電池批量化生產。中國科學院院士、南开大學副校長陳軍近日表示,我國有望在1-2年內攻克600Wh/kg氧化物/聚合物復合電解質固態電池研發。

上汽集團與清陶能源共同研發的固態電池,單體能量密度上達到368Wh/kg,搭載該電池的汽車最大續航裏程能夠達到1083公裏。


仍然是半固態電池?

雖然捷報連連,但一些專家警告稱,當前所謂的全固態電池實際上是半固態電池。

市場普遍將鋰電池中電解液用量減少90%、上下可浮動5%的電池視爲半固態電池,現在廠商所說的固態電池,很多都是只能算是半固態電池。國外一些專家也認爲,當前所說的固態電池取得成功,大多只是單一的點取得突破,要想改變整個產業鏈還遙遙無期。

比如,蔚來與北京衛藍新能源合作开發的固態電池,實際上也只能算是半固態電池。它只是將NMC(鎳錳鈷)電芯與凝膠電解質結合,是固態和液態的結合,不能算是全固態電池。如果是半固態電池,撞擊時可能被刺穿,真正的全固態電池撞擊時會破裂,二者有明顯不同。

ContemporaryAmperexTechnology前首席技術官、GalyenEnergy公司所有者BobGalyen認爲:“固態電池技術是一門很棒的技術,但要想進入市場還需要很長時間,就像鋰離電池技術一樣,鋰離子電池從實驗室走向市場也花了不少時間。”

除了中國企業,最近大衆、QuantumScape、豐田都談到了固態電池研發進展,不過很多專家對企業宣傳表示懷疑,認爲它們太樂觀。目前似乎沒有哪家企業真正解決了工程和生產難題。

全固態電池標准很高

當我們衡量電池時,主要從5個方面觀察,分別是安全、性能、壽命、成本、環境。按5個標准來評估,大多固態電池至少有三條是不達標的。例如,壽命能達標的固態電池很少,成本更是無法與鋰離子電池競爭。

即使是性能,也要從三個緯度來衡量,分別是溫度性能、高度性能、衝擊振動性能,當中衝擊振動性能最值得擔憂。新電池只有通過驗證才能大規模普及,現在的電池還無法通過驗證。

進入生產進程,廠商先要建設電池廠,可能要花2年時間,然後又要投入半年時間生產原型電池,將電池交付給客戶,讓客戶通過負載循環,再正式投產,尋找問題,整個過程要解決的問題很多,全部完成可能要7年甚至更長時間,所以何時大規模普及固態電池仍沒有答案。

固態電池技術會不斷進化

隨着投入的增加,固態電池技術會不斷進化。目前已經出現多種固態電池,它們使用石墨、硅、鋰金屬等材料作爲陽極,陰極則使用NMC或者鎳(nickel-rich)材料。

和傳統鋰離子電池相比,固態電池有兩個明顯優勢,首先就是採用鎳陰極可以減少鈷的用量,其次就是可以在陽極中使用鋰金屬。鈷相當稀有,而且昂貴,減少鈷用量十分重要。引入鋰金屬可以提升能量密度,增強安全性。因爲容易起火,目前的液態鋰離子電池沒有使用鋰金屬電極。

專門研究電池的葡萄牙波爾圖大學教授HelenaBraga認爲:“我們之所以开始向固態電池邁進,主要是因爲它可以使用鋰金屬。”她深信很快電池就能用上鋰金屬電極,甚至有可能已經准備就緒。

大多專家並沒有那么樂觀,他們認爲工程驗證還需要時間。盡管如此,很多企業仍有希望讓產品達到5條評估標准,也許未來10年就能達到,到時固態電池將會全面开花。

不論怎樣,中國固態電池已經佔據領先位置。上汽智己L6已經率先搭載行業首個量產上車的“超快充固態電池”,雖然它所宣稱的固態電池只能算是半固態電池,但仍然處在行業領先。

一直吹捧固態電池的豐田至今沒有量產固態電池汽車,如果一切順利,真正量產也要等到2027年,甚至有可能拖到2030年甚至更遠。別說固態電池汽車,就算是半固態電池汽車,豐田目前也沒有任何動靜。

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