
前不久,全新MG4在預熱期間稱,這臺車將量產搭載半固態動力電池,其電解液含量低至5%。固態電池這項革命性的電池技術,要進入量產階段了嗎?這會給整個動力電池行業掀起怎樣的海浪?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:
固態電池為什么被看好?
先來理清楚基本概念,什么是固態電池。
這是目前電動汽車較常使用的磷酸鐵鋰電池的內部結構,有正極有負極,有隔膜,還有電解質。那根據這個電解質的不同呢,現在主要又分為液態電池、半固態電池和全固態電池,不過這個半固態電池,其實是個偽概念,大家可以把半固態電池理解為,全固態的核心問題解決不了,被迫選擇的折中方案。
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為什么電池要把電解質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。
將來會大規模使用動力電池的產品,除了電動汽車,還會有哪些東西?一個是在低空經濟中非常重要的低空飛行器,一個是隨著人工智能快速發展的人形機器人,相比電動汽車,這兩個產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。固態電池,就是短期內最優的解決方案。
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這也就是固態電池在產業和應用層面,被廣泛看好的重要的原因。同時在政策方面,我國現在也非常重視固態電池的發展,固態電池已經是工業和信息化的重點項目。那問題來了,現在的固態電池技術,到底發展到了什么程度了呢?
固態電池的技術路線
去年6月,在新能源行業年中峰會上,寧德時代創始人曾毓群說,如果固態電池從概念到量產被分成9個階段的話,那目前的固態電池,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。距離小規模量產真正意義上的固態電池可能要到2027年,大規模商業化要到2030年,而目前聽到過的,所有說自己使用了固態電池的車型,其實用的都是半固態電池。
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固態電池技術發展卡在哪里了呢?
現在行業普遍認為最難攻克的地方,就是固態電解質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進行接觸,因為只有接觸之后,才能有離子的交換,才能實現充放電。以前電解質里有液體的時候,液體因為流動性,可以自發填充電極材料的孔隙和不規則的表面。
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但如果換成純固態電解質,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,并且目前的純固態電解質還有一個問題,就是離子電導率也更差。
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那為了解決這一系列問題,現在固態電池衍生出有很多技術流派,主要就是固態電解質到底應該用什么材料上。
這是目前主流固態電解質的技術路線,每條路線都有各自的優缺點。
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總而言之,實驗室階段的固態電池,仍然處在技術路線大混戰的階段,技術路線百花齊放,就意味著這項技術并不成熟,什么時候跑出一條行業普遍認可的技術路線,可能才是固態電池走出實驗室,進入量產階段的時候,而這個過程依然有很多未知的困難,可以說,全固態電池量產上車,依然是任重而道遠。
目前半固態電池情況
在全新MG4因為半固態電池登上熱搜之前呢,其實已經有不少車企也在探索半固態電池的應用了。
早在2022年1月,就有50輛東風E70示范運營車,搭載了由贛鋒鋰業提供的半固態電池,不過此后并沒有大規模量產,主要是為了收集實際運營的數據。
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2023年初,嵐圖追光(參數丨圖片)使用了孚能科技的半固態電池,82度電的電池,CLTC續航能到580km,在配置單中居然做得是標準版續航,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電池,來自蔚來資本投資的衛藍新能源。
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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電池,123.7度電,CLTC續航超1000公里。可惜呢,這個版本車型交付多次延期,直到現在為止我們也沒查到交付的消息。
智己L6光年版所謂的固態電池本質上也是半固態電池,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電池技術,采用的是“氧化物+聚合物”復合電解質的方案,據說電芯的能量密度已經能達到368Wh/kg了。
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那這次MG4上,據說使用的是清陶能源的第二代半固態電池技術了,電解質液體含量低至5%,計劃說是2025年年內交付。不過關于第二代電池的技術參數我們翻遍全網也沒找到,官網也沒透露任何信息,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,半固態電池在提升能量密度的同時,也成功降低了量產成本,目前國內頭部半固態電池的價格,已經高于液態電池不超過30%了,隨著之后規模效應的提升,成本還會進一步提升。
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我們發現,每當有新車宣布使用固態或者半固態電池的時候,總會有關于固態電池是真是假的爭論,對于使用固態電池的車,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。畢竟這項技術影響的,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業發展。
那我們最后想跟大家說的是,不要高估全固態電池的量產進度,這東西沒那么快,同時也不要低估半固態電池的升級速度,它正在悄悄地改變動力電池技術的市場格局。
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