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两年后才量产的全固态电池，能解决现在的续航焦虑？

时间:2024-05-27 10:49来源:AutoLab 作者:张祥龙
点击: 次
 
       固态电池今年出场次数极高，3月份智己汽车CEO刘涛在微博上表示：智己L6将搭载首个量产上车的超快充固态电池，这一表述当时就引起了不少热议。
 
       最终，搭载固态电池的智己L6光年版，价格来到了34.59万，比次顶配超强性能版贵了2万，比CLTC工况下能跑850公里的超长续航版贵了7万。
       虽然大家热议的不少内容是“白马非马”，但消费者对于固态电池的发展还是颇为关注的。
 
       毕竟固态电池相比传统锂电池，能量密度又高安全性又好，属于鱼和熊掌兼得了，非常符合大家既要又要的消费心理。
 
       关于固态电池的发展，在上汽举办的“新能源技术发布会”，上汽又一次表态：要在2026年，全固态电池就实现交付量产，并完成样车测试，电芯能量密度将超过400Wh/kg。
 
       那么，两年后才量产的全固态电池，能解决现在的续航焦虑吗？
 
固态电池好在哪？
 
       不过在全固态电池到来前，我们还是具体说下固态电池到底好在哪？
 
       首先是安全。
 
       我们知道，传统锂电池存在不少挑战，比如大功率充电容易造成电池析锂，影响电池寿命，此外还有电池热失控、热管理等问题。
       常见的针刺试验，就是针对传统锂电池热管理的挑战。
 
       因为针刺试验刺穿了电芯隔膜，就是人为造成电池内部的正负极短路。
 
       而短路后，锂离子电池会通过短路点产生大电流，大电流会带来非常高的温度，进而导致热失控导致起火爆炸。
       但对于固态电池来说，这些反而都不是问题。
 
       首先由于电解质配方的不同，固态电池完全不用担心电池析锂，固态电解质本身就可以抑制锂枝晶生长。
 
      其次关于电池热管理问题，传统液态锂电池比较容易受热失控影响，比如90°C时电池负极表面SEI膜就会分解，进而隔膜融化，形成内短路。
 
      而电芯温度上升至200°C就可以使电解液直接发生气化，造成电池剧烈燃烧及爆炸。
 
      而在一般固态电池上，由于没有液态物质或液态物质大幅减少，固态电解质可燃性低，其热稳定性要远超液态电解质。
 
      最BUG的是，不仅耐高温，固态电池其实也更耐低温。
 
      传统液态锂离子电池会因为低温造成电解液粘度增大，进而降低电导率、增大电解液/电极界面阻抗和电荷转移阻抗，包括锂离子迁移速率都会降低，这些最终会导致电池充放电性能下降。
 
      但在固态电解质电池上，完全不存在因为低温造成电解质凝固的问题，因为电解质本身就是固态的。
 
      当然，目前固态电解质其实也存在界面阻抗问题需要解决，毕竟固态电解质的接触程度还是比不了液态电解质的，只是受低温影响还不太明显。
      目前之所以存在半固态电池，就是因为固态电解质界面存在阻抗问题，为了增加界面接触，电解质内部增加了一部分浸润的液体，于是有了半固态电池。
 
      最关键的是，固态电池还有高能量密度的优势。
 
      这也是因为固态电池中的固态电解质化学特性比较稳定，不像有机电解液无法兼容的金属锂等高比能量电极材料，固态电解质却可以通过适配高能正极与锂金属负极来增加电池能量密度。
 
      开头提到的智己L6上搭载的“光年固态电池”，其实正是目前上汽清陶固态电池的第一代产品，这块电池能量密度也超过了300Wh/kg。而目前传统液态锂电池的能量密度理论极限也就是350Wh/kg。
 
      就能量密度来看，目前的半固态电池都超过宁德时代麒麟电池(255Wh/kg)的水平。
 
      可以说，潜力很大。
 
现阶段，成本更高还是更低？
 
       不仅能量密度高，更安全，固态电池其实还有成本更低的好处。
       目前固态电池基于材料和工艺的简化和创新，从电芯端到 PACK端，固态电池单位成本相比液态锂电池最多可降低40%。
 
       比如最明显的电芯封装上。
 
       上汽技术发布会现场，AutoLab也采访了上汽清陶能源的工作人员，关于固态电池为什么选择软包封装，回复是这样的：
 
       由于全固态电池本身有更高的安全性，比如无电解质泄露风险、热稳定性更高等等，所以在电芯封装上一般采用软包的方式，相比起采用钢铝外壳的方形和圆柱电池，采用铝塑膜外壳的软包电池在材料上会降低很多成本，对电池轻量化和能量密度也都有提升。
 
       当然，对于我们消费者来说，既然固态电池成本降低，那我们买车成本是不是也降低了？
 
       答案当然是肯定的。
 
       但只是由于目前半固态才刚开始出现，技术还在发展过程中，所以既不是电池厂规模化生产的好时机，车企们也还未规模化上车。
 
       也就导致目前半固态电池的成本极高，自然也不能和未来全固态规模化量产后的成本相比。
       举个例子，蔚来ET7与卫蓝新能源合作开发的半固态软包电芯，单电芯能量密度高达360Wh/kg，其搭载的140度电的半固态电池，成本据称是一辆ET5的价格。
 
       我们也采访了一位上汽的工程师，他表示用户的纯电续航焦虑在标定里程超过700公里后会出现边际效应。因此，现阶段让消费者为这么贵的固态电池买单，不太现实。
 
2027年前后，固态电池车型集中亮相
 
       远水止不了近渴，未来规模化量产后价格更低、能量密度更高的全固态电池要什么时候到来呢？
 
       业界普遍的预期是在2027年前后，实现具备全固态电解质的固态电池量产。
       比如这次上汽发布会，关于固态电池的规划2026年实现量产。
 
       其实对比去年清陶能源的公布固态电池规划，还稍微有些区别，因为去年清陶能源的目标是2027年实现超过500Wh/kg能量密度的全固态电池量产。
 
       可能是因为目前新能源市场内卷太为激烈，即便是在固态电池这个领域，大家也都在争夺一哥的位置。
 
       毕竟一项新技术谁能更早量产，谁就更有机会抓住用户心智，而抓住用户心智对于根基尚浅的新势力品牌们还是很重要的。
 
       但可能也正因为量产时间提前，其全固态电池的能量密度指标也从此前超过500Wh/kg下降到超过400Wh/kg。
 
       但在2027年，上汽搭载全固态电池的智己新车将实现量产，后续能量密度还有望进一步提升至500Wh/kg。
       其实可以看到，在2027年前后，按照各家的规划还有更多车企会有固态电池试装或量产上车。
 
       比如比亚迪、长安深蓝、广汽昊铂、宝马、大众、日产、丰田、现代等等。
       这一时间段也将会是搭载全固态电池车型集中亮相的时期，而整体来看，国内车企量产全固态电池上车的时间还是更早一些。
 
       而届时，在新能源汽车市场，由于全固态电池这一全新技术的加入，以及国内车企的先发，可以预见汽车市场新一轮的激烈内卷，已是难以避免了。
(责任编辑：子蕊)
文章标签： 固态电池
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