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固态电池, 神话破灭!

随着四月的到来,新能源汽车领域掀起了一股关于固态电池的热潮。在智己汽车成功实现固态电池量产之后,广汽埃安也紧随其后,宣布将在2026年推出全固态电池的量产车型。


你可能已经听说过新能源市场中的各种知名电池,比如“刀片电池”、“弹匣电池”、“麒麟电池”等等。然而,根据原材料的不同,目前主流的电池产品只有磷酸铁锂电池三元锂电池两种。无论你的爱车使用的是哪种电池,都会面临一些问题,比如在极端温度下续航能力下降、能量密度不足等等。仅靠对磷酸铁锂电池三元锂电池进行渐进式的升级,很难实现更大的突破。

相比之下,固态电池具有更稳定的电解质,能够提供更可靠的续航能力,并支持更高功率的快充技术。从理论上看,固态电池可以完美替代磷酸铁锂电池和三元锂电池。除了智己、广汽等国内车企之外,宝马、大众、丰田等国际品牌,以及太蓝新能源、辉能科技等头部动力电池企业也纷纷发布了固态电池的相关计划,预示着纯电动车市场将迎来一场革命性的变化。

一些业内人士对此持乐观态度,认为全固态电池有望在2030年前后普及。然而,我们认为更应该关注眼前的发展:我们或许能从智己L6所搭载的第一代“光年”固态电池中,窥见固态电池领域接下来的发展趋势。

半固态电池并非固态电池,根据官方的介绍,智己L6所搭载的第一代“光年”固态电池采用了纳米尺度固态电解质包覆超高镍材料,以及新一代高比能复合硅碳材料作为负极。这使得电池容量达到了惊人的133kW·h,并且在极端情况下不会出现热蔓延或起火现象。此外,该车型的CLTC纯电续航里程超过了1000km仅需充电12分钟就能补充400km的续航里程

这样的性能表现,让磷酸铁锂电池和三元锂电池都望尘莫及。从技术角度来看,智己L6搭载的“光年”固态电池在数据上确实遥遥领先。然而,官方在发布会上玩了一把文字游戏。在智己L6发布会的次日,电池供应商清陶新能源透露,智己采用的清陶第一代产品,在电解质中加入了10%的浸润液。

固态电池一般有三种形式:半固态、准固态和全固态。它们的液体含量分别为5-10wt%、0-5wt%、0wt%。根据这个标准,智己L6所采用的第一代“光年”固态电池实际上应该被称为“半固态电池”,并没有达到全固态电池的级别。

关于半固态电池是否属于固态电池,网上引起了不小的争议。智己汽车CEO刘涛曾用“白马算不算马”来回应这一争议。而不少厂商则认为固态电池应该在性能上远超现有的液态锂电池,但半固态电池的性能指标并没有明显拉开差距。例如,蔚来150kW·h电池的能量密度为360Wh/kg,而智己L6133kW·h电池包的能量密度为368Wh/kg,与高镍三元锂电池的极限能量密度相比,并没有高出太多。

如果只看体验,半固态电池的主要优势在于安全和续航。目前主流的三元锂电池车型已经通过了严格的安全测试,而麒麟电池的最大容量已经达到140kW·h。据悉,比亚迪将在今年8月份发布的第二代刀片电池,能够支持比亚迪的纯电动车型实现超过1000km的最大续航里程。因此,半固态电池的优势并不明显。

这就是问题所在:半固态电池的性能表现并未达到预期,但其成本和终端价格却相对较高。以智己L6为例,搭载“光年”电池的版本预售价为“不超过33万”,而普通版本的起售价仅在20万元左右。

显然,低于预期的性能表现很难让半固态电池具有吸引力。最终,消费者是否会为半固态电池买单,还需要市场的检验。

半固态电池的量产上车已经迈出了关键的一步 从液态电池到固态电池的转变,被认为是电池技术发展的主流趋势。半固态电池作为这一趋势中的过渡产品,虽然并不代表实现固态电池量产上车的全部,但却是“万里长征第一步”,仍需克服诸多技术难题。

据了解,第一代“光年”固态电池属于固态电池的第一阶段——保留隔膜的半固态电池。第二阶段的半固态电池将去除隔膜,而第三阶段才真正达到全固态电池的级别。

固态电池中的电解质除了起到传导锂离子的作用之外,还能充当隔膜的作用。因此,隔膜是判断半固态电池和全固态电池的重要依据之一。然而,半固态电池要实现这块隔膜的制备并不容易。目前的技术来看,半固态电池的制备方法仍然采用了不少传统锂离子电池的工艺和装备技术。例如,卫蓝新能源的半固态电池,在制造工艺流程上与目前锂电池有九成以上的通用性,但剩下的那一成工艺中仍存在技术难点,导致研发成本和制造成本居高不下。


智己L6作为全球首款将固态电池量产上车的产品,无疑是一次大胆的尝试。然而,早在2021年,蔚来就已经发布了150kW·h的半固态电池包。根据规划,蔚来本应在2022年第四季度交付,但最终延期至2023年第三季度。蔚来总裁秦力洪透露,150kW·h固态电池包的制造成本甚至与一辆30万元左右的蔚来ET5相当。

这仅仅是工艺技术上与锂电池有九成以上通用性的半固态电池,如果是全固态电池,制造成本将会更高。有分析机构估算,固态电池在2026年的成本将在5700元/kW·h左右。换句话说,如果你在2026年购买一辆搭载100kW·h固态电池的纯电动车,仅电池成本就高达57万元。再加上关键的三大件和电子电气架构,量产车的落地价格很可能超过百万。

与此同时,锂电池的成本也在持续降低。今年,磷酸铁锂电池的电芯成本已经降至0.4元/Wh以下,而三元锂电池也在0.5元/Wh以下。尽管固态电池的性能可能更强大,但与锂离子电池相比,性价比却远远不如。而且,目前市场供大于求,锂离子电池的价格只会更低。

固态电池的高成本问题,需要通过技术创新和市场规模化来逐步解决。然而,锂离子电池的高性价比似乎“扼杀”了固态电池的发展。从消费者的角度来看,我们当然希望各家车企在技术上不断突破,但车企毕竟不是慈善机构,需要权衡收益和支出,以决定是否跳出“技术舒适区”。

现在讨论半固态电池是否属于固态电池已经没有太大意义。关键在于,半固态电池的量产上车已经迈出了关键一步,这对车企来说是一次重要的尝试。在迈出这一步后,车企将面临更多挑战,比如充电速度是否能与燃油车媲美、补能体系是否与当下充电桩兼容、如何降低成本等等。

如果车企能够将固态电池推广到更广泛的30万元级别市场,固态电池才有可能实现普及。这需要整个行业的共同努力,通过技术创新、规模化和市场教育,逐步推动固态电池的商业化和普及化。只有这样,固态电池才能真正成为新能源汽车领域的重要力量,为消费者带来更好的驾驶体验和环保效益。

内容由作者提供,不代表易车立场

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