固態電池是否會成為新能源汽車的下一個“風口”?

新能源汽車正在加速發展,而在國家倡導的“碳中和、碳達峰”和“雙積分”政策的推動下,純電動汽車會是新能源汽車未來發展的主導方向。但是,限制純電動汽車發展的兩個“卡脖子”問題就是續航里程和充電時長,為了解決充電問題,蔚來汽車、北汽新能源等車企想到了換電模式。而對於續航能力,其實各家新能源車企也在積極應對,如何實現更長的續航,考驗的就是各家的技術研發實力,誰能攻堅成功,誰收穫的就是廣闊的市場,並且也是對整個產業的再造。

固態電池是否會成為新能源汽車的下一個“風口”?

因此,在動力電池的博弈中,我們看到了磷酸鐵鋰電池和鋰離子電池已經站上了當前的舞臺,未來的舞臺會留給誰?目前來看最大的希望是固態電池和石墨烯電池,不過後者造價高昂,要想全面推廣開來難度很大,固態電池成為了目前大家主攻的方向。近期,有越來越多的汽車品牌宣佈推出全固態電池,豐田宣佈推出全球首款全固態電池,而福特和寶馬正在測試全固態電池。

固態電池是否會成為新能源汽車的下一個“風口”?

同樣,在今年年初的時候,蔚來汽車在釋出會上也提到了固態電池。實際上,蔚來的150kWh固態電池其實也是固液混合的半固態電池,它採用了原位固化工藝的固液電解質,以確保電芯安全。使用了無機預鋰化工藝的矽碳負極,配合奈米級包覆工藝的超高鎳正極,在能量密度躍升的同時還保證了壽命,提升了充電效率。另外,150kWh電池包還透過材料和工藝的創新,實現了360Wh/kg的能量密度。根據蔚來的計劃,150kWh的半固態電池將於2022年第三季度搭載在ET7車型上,可幫助該車的NEDC續航突破1000公里。

而就在本月,北汽藍谷在互動平臺上表示,公司目前完成了第二代固態電芯開發、電池系統臺架測試驗證和整車(ARCFOXαT)搭載驗證。驗證車為極狐αT純電SUV,這也表明未來該車可能會推出搭載固態電芯技術的車型。

固態電池是否會成為新能源汽車的下一個“風口”?

2021年4月,蜂巢能源也在加緊佈局固態電池,聯合中科院規劃建設固態電池技術研究中心,並計劃在2025年,能夠生產出能量密度達350-500Wh/kg的固態電池。贛鋒鋰業也在最近宣佈擬投資22億元建設高比能固態電池超薄鋰負極材料專案。而國軒高科、輝能科技、寧德時代等公司也有佈局固態電池。

正如我們上文中所提到的,寶馬和福特也積極應對即將到來的固態電池“戰役”。近日,寶馬集團宣佈和福特公司及其他合作伙伴擴大與美國固態電池製造商Solid Power的現有聯合開發協議,計劃投資1。3億美元用於固態電池技術的研發。其目的是為了使自己未來推出的電動車中能夠應用Solid Power所生產的成本低且能量密度高的固態電池技術。

固態電池是否會成為新能源汽車的下一個“風口”?

為何車企都對固態電池趨之若鶩?主要原因主要集中在三方面:第一,不可燃、無腐蝕、不揮發、不漏液、耐高溫的固態電解質取代電解液、電解質鹽與隔膜,徹底解決可燃性液態有機電解液導致的自燃風險;第二,固態電池能量密度高,有很大希望突破500Wh/kg關口,此舉可將電動汽車續航里程拉高至800公里到1000公里。加之固態電池工作溫度範圍寬、支援超級快充,是實現“加電比加油方便”的最短鍵程。第三,固態電池可大幅度為系統減重。固態電池電芯內不含液體,可先串聯再封裝。同時因其完全不可燃的特性,BMS溫控元件將不復存在,多種舉措並舉提升續航里程。

固態電池是否會成為新能源汽車的下一個“風口”?

固態電池的優勢如此明顯,從國家層面上看,對於大力推進新能源產業,全面降低碳排放的中國而言,固態電池是讓純電動汽車發展進入下一個維度的關鍵因素。早在2019年12月,國家工信部就釋出了《新能源汽車產業發展規劃(2021-2035年)》(徵求意見稿),在“實施電池技術突破行動”中,加快固態動力電池技術研發及產業化被列為“新能源汽車核心技術攻關工程”。這意味著固態電池有望上升至國家戰略層面。

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但是,以當前人類的科技水平要能夠讓固態電池真正問世和量產,在技術難度上非常大,需要反覆進行研發和測試。除了要突破層層的技術壁壘之外,最大的問題就是固態電池製造成本過高,跟普通鋰電池相比,這個價格貴了三倍還多,想要徹底普及這項技術,可能還需要相當長的一段時間。但預計隨著廠商們的積極投入,固態電池的市場滲透將會加快腳步,並且固態電池極有可能成為純電動汽車市場爆發式增長的催化劑。

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