固態電池即將量產裝車,想要革的是誰的命?

如果不是新能源汽車的興起,或許絕大多數人都不會對身邊無處不在的電池產生興趣。

電動汽車行業的發展,人們對續航里程的追求,使得市場對電池能量密度的需求愈發高漲。然而目前人們使用的鋰離子電池材料電芯能量密度已經接近其最高水平,大概300-350Wh/kg,如果依靠現有的動力電池體系,那麼時間到2025年,電池能量密度將難以達到國家500Wh/kg的要求。

固態電池即將量產裝車,想要革的是誰的命?

在如此關鍵的時刻,固態電池成為了整個新能源車市場的“救世主”。大多數固態電池的能量密度都能達到400-500Wh/kg,作為對比,我們熟知的特斯拉4680鋰電池的能量密度約為300Wh/kg。

相較於現有的液態電解質鋰離子電池,固態電池具有更高能量密度,電池體積更小,受到衝擊後能夠繼續使用,起火風險也會更低。

固態電池迎來量產前夜

固態電池似乎已經提前確認了自己的輝煌未來。

在近期的廣州車展上,包括東風汽車、長安深藍等多家車企都宣佈了加速佈局固態電池。其中東風汽車表示正在研發第二代固態電池,預計2023年上半年量產搭載,整車續航可達1000km以上;長安深藍表示加速半固態電池研發,2025年搭載整車應用。

此外,國軒高科、格林美等多家上市公司近期也都對外公佈了固態電池研發最新進展,資本市場更是對固態電池表示了看好,贛鋒鋰業、天齊鋰業等多家上市公司股價應聲上漲。

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據瞭解,在頭部動力電池企業中,寧德時代、中創新航、贛鋒鋰業、孚能科技等都已公開表明在固態電池技術方面有所佈局。

不過目前來看,半固態電池商用化會來得更快一些,半固態電池依賴於液態電解質來進行鋰離子交換,但半固態電解質中的電解液含量已經大幅減少。

北京特億陽光新能源科技有限公司總裁祁海珅表示,目前固態電池處於產業化前期,不同技術路線有不同的企業在跟進,核心問題是材料效能的改善。

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事實上,自2022年以來,輝能科技、太藍新能源、衛藍新能源、Solitor、高能時代、Factorial Energy、恩力動力、SES等國內外多家固態電池產業鏈企業接連獲得資本青睞。

其中的投資方包括華為、小米、寧德時代、欣旺達、梅賽德斯-賓士、本田汽車、吉利控股、上汽集團、通用汽車、現代汽車、起亞等,陣容相當豪華。

相比三元鋰電池強在哪兒?

固態電池的備受追捧,不由得讓許多人好奇,它與目前市面上的電池相比,究竟強在了哪裡?

綜合來看,固態電池的優勢主要集中在下面三點:

一是與傳統鋰電池相比,固態電池更安全,使用固體電解質替代了傳統鋰電池的電解液和隔膜,極大降低了自燃的風險;而且它的能量密度更高,迴圈效能也更高,有利於實現更長的續航。

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二是固態電池的成本會更低。有研究機構表明,量產固態電池的成本僅為目前鋰離子電池的40%。如果固態電池能夠實現量產裝車,那麼將進一步拉低電動車成本,降低電動車價格,使其進一步普及。

三是可大幅為系統減重。傳統鋰離子電池中,需要使用隔膜和電解液,它們加起來佔據了電池中近40%的體積和25%的質量。要是把它們用固態電解質取代,正負極之間的距離可以縮短到甚至只有幾到十幾個微米,可以極大地降低電池的厚度。

不過目前來看,固態電池想要普及,依然存在著不少問題。

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比如缺乏高效的電解質材料體系,現今固態電池採用的固態電解質普遍存在效能短板,距離高效能鋰離子電池系統的要求仍有不小的差距。

另外是固態電解質和電極的介面處理,在固體電解質中鋰離子傳輸阻抗很大,與電極接觸的剛性介面接觸面積小,在充放電過程中電解質體積的變化容易破壞介面的穩定。

還有就是長期使用時穩定性不理想,固態電池在服役過程中結構與介面會隨時間發生退化,但退化對電池綜合性能的影響機制尚不明確,難以實現長效應用。

以上種種,都決定著固態電池的量產,似乎還要一段不少的時間。

固態電池量產可能會顛覆什麼?

如果固態電池能夠實現量產,那麼可能會帶來怎樣的變化?

首先,業界已形成的共識是,一旦固態電池前沿技術真正產業化,以寧德時代為代表的國內鋰電池廠商可能將面臨降維打擊,在固態電池領域很有可能會誕生另一個“寧德時代”。

這意味著,甚至有可能一舉打破當前的電動車市場格局,或許會有更多黑馬的出現,亦或是傳統車企實現翻盤。

固態電池即將量產裝車,想要革的是誰的命?

此外,目前國內新能源車技術在全世界領域的領先是有目共睹的,但固態電池的量產有可能改變這一事實。

有業內人士表示,雖然中國目前在汽車動力電池供應上處於絕對龍頭地位,但歐美和日韓企業已經在下一代固態電池領域的研發上處於領先地位。

該人士認為,如果從國家角度來講,目前固態電池技術最好的國家是日本。因為日本在固態電池的研發中制定了非常詳細的國家性計劃,每一步的分工都非常明確。

固態電池即將量產裝車,想要革的是誰的命?

這種趨勢,就如同當年中國押注新能源車,各項政策、補貼開路一般,其效果是國內企業單打獨鬥比不上的。從2021年開始,日系三大車企豐田、本田、日產汽車都陸續對外發布2030戰略。這些戰略在表達電動化轉型的決心之外,無一例外地把固態電池的研發作為重點戰略之一。

所以在某種程度上來說,固態電池已經成為了國外車企想要顛覆中國車企在新能源領域遙遙領先的憑仗。

當然了,我們也不比過分悲觀,中國全固態電池技術的落後,並不可怕,可怕的是不去做,況且技術研發不是一個恆定的值,在“你爭我趕”的過程中,我們有望顛覆。

我知道你很急,但是你先別急。現階段,我國的固態電池領域最先要解決的問題是,如何合理運用資金拿下固態電解質。

未來是屬於誰的?這個問題還沒有答案。

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