廣州車展期間,央視報道了廣汽的全固態(tài)電池產(chǎn)線。據(jù)了解,這是國內(nèi)首條大容量全固態(tài)電池產(chǎn)線,現(xiàn)在500公里續(xù)航的車子用上該固態(tài)電池之后續(xù)航就能達到1000公里以上。產(chǎn)線建成之后,將在2026年小批量試產(chǎn)并進行裝車實驗,并將在2027年-2030年期間逐步穩(wěn)定量產(chǎn)。
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全固態(tài)電池一直被認為是替代現(xiàn)有鋰離子電池的最佳選擇之一,其優(yōu)勢在于電池模塊里沒有任何液體,而是全固態(tài)物質(zhì),因此安全性能方面更加優(yōu)秀。現(xiàn)在無論是車企,還是電池廠商都在全力研發(fā)全固態(tài)電池,并且給出了大概的時間表。
而廣汽這條長線還是首次出現(xiàn)在媒體面前,算是開了行業(yè)的先河。這是國內(nèi)首條60安時以上車規(guī)級產(chǎn)線,率先具備批量量產(chǎn)條件。
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據(jù)了解廣汽將傳統(tǒng)液態(tài)電池的“原漿、涂布、滾壓”三道工序合并為一步,能耗降低30%-60%,電池面容量提升至7.7毫安時/平方厘米(傳統(tǒng)工藝不足5毫安時/平方厘米),能量密度翻倍。
廣汽自研硫化物電解質(zhì)耐熱性達300-400°C(液態(tài)電解液僅耐100-200°C),從根本上解決熱失控風險,通過針刺、擠壓等嚴苛測試。性能方面,可以實現(xiàn)續(xù)航翻倍。
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搭載該電池的車型續(xù)航從500公里躍升至1000公里以上,徹底解決里程焦慮。低溫與快充優(yōu)化性能也有了明顯提升。-20°C環(huán)境下容量衰減低于10%,支持10分鐘充至80%電量,補能效率接近燃油車。
與此同時,寧德時代、比亞迪等電池廠商也在計劃2026年小批量裝車固態(tài)電池計劃,但是這還需要一些時間。主要存在以下瓶頸:
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第一,實驗室技術不斷突破,但是量產(chǎn)方面還存在一些技術難題。固態(tài)電解質(zhì)與電極之間的固-固界面接觸差,導致離子傳導阻力大、內(nèi)阻高,易引發(fā)界面開裂和鋰枝晶生長。電極在充放電過程中體積膨脹,進一步破壞界面貼合,影響循環(huán)壽命。盡管有“碘離子填充”等新技術嘗試解決,但量產(chǎn)適配性仍待驗證。
第二,電解質(zhì)材料還有很多困境。硫化物路線雖離子電導率接近液態(tài)(10?3 S/cm),但原材料硫化鋰成本高達300-600萬元/噸(液態(tài)電解質(zhì)的5-10倍),且遇水生成劇毒硫化氫,需全惰性環(huán)境生產(chǎn);聚合物/氧化物路線:成本較低但離子電導率不足(<10?? S/cm),高溫下易分解失效。
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第三,電極材料也存在很大的挑戰(zhàn)。負極鋰金屬易長枝晶刺穿電解質(zhì),而超薄鋰箔制備(需≤20μm)依賴熱蒸鍍等高成本工藝(效率僅傳統(tǒng)涂布的1/10);硅碳負極膨脹率超300%,循環(huán)穩(wěn)定性差。正極需匹配4.8V以上高電壓材料(如富鋰錳基),但高壓下界面副反應加劇,清華含氟防護層雖可緩解,量產(chǎn)一致性難保障。
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而最為關鍵的是,成本很高,產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)工藝和效率有很大的挑戰(zhàn),產(chǎn)業(yè)鏈短板需要時間建設。目前,全固態(tài)電池中試線良率普遍低于50%,遠低于商業(yè)化要求的90%。電解質(zhì)層厚度不均、界面缺陷檢測技術未突破也是主因。
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因此要想真正用上安全又高效的固態(tài)電池,還需要產(chǎn)業(yè)解決技術問題、量產(chǎn)問題,成本問題,以及回收等問題。看到不少車主表示等固態(tài)電池之后再選購車輛,那么可能真的要等很長一段時間了。
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