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换电也得靠边站!丰田、奔驰押宝的固态电池离量产还有多远?

发布时间:2024-10-19 10:12:34   来源:成功案例

  前段时间从杂物中翻出了一台大学时的老电脑,虽然还能开机,但两分钟的开机速度已经只能超越全国1%的用户了。不过当我把那块老旧的机械硬盘换成一块固态硬盘后,这台老电脑迎来了新生。开机快不说,各种办公、码字也是毫无压力。

  有了固态硬盘给我们大家带来的体验提升,大家对于固态电池的期待也是极高的。很多人都憧憬着固态电池量产的那一天,充电也能拥有加油那样的补能速度,那时候哪还会有续航焦虑?但是固态电池真有这么神吗?固态电池现在发展得怎么样了?

  其实固态电池的概念很早就有了,1831年,迈克尔·法拉第就发现了固体电解质的存在,为固态电池的研究奠定了基础。而对固态电池的早期研究可以追溯到20世纪70年代,当时研究大多分布在在固态电解质的材料科学上,这一时期的研究为固态电池的基础原理和技术路径奠定了基础。

  进入21世纪,随着锂离子电池的商业化成功、电动汽车和可再次生产的能源的加快速度进行发展,固态电池技术开始受到更多关注。相关研究机构发现了多种具有高离子电导率的固态电解质材料,如聚合物电解质和无机固态电解质,其核心优点是用固态电解质替代传统的液态电解液,不仅提高了电池的单位体积内的包含的能量,还大幅度的提高了安全性。

  2010年代,随着电动汽车和可穿戴设备的兴起,对更高单位体积内的包含的能量和安全性电池的需求也日渐增长,固态电池技术开始从实验室走向产品化。多家公司开始研发固态电池原型,并进行小规模试产。

  到了2020年代,一些车企开始尝试固态电池的商业化。例如,丰田汽车计划在2026年启动固态电池的生产,并在2030年后实现年产量9GWh的目标。梅赛德斯-奔驰宣布与美国电池初创公司Factorial Energy合作开发的新型全固态电池技术取得突破,有望将电动汽车的续航能力提高80%,并预计将在2030年前实现量产。

  中国,广汽集团、上汽集团、宁德时代等企业也在积极地推进固态电池的研发和量产计划。广汽集团宣布计划在2026年实现全固态电池量产装车,这在全世界内是最早的量产时间节点之一。

  那么,固态电池具体都有哪些提升?首先,固态电池的单位体积内的包含的能量能达到500Wh/kg,要直线现在主流液态锂电池的单位体积内的包含的能量只有255Wh/kg。也就是说,在电池体积没有太大变动的情况下,电动汽车的续航能力将大幅度的提高。其次,固态电池在安全性上也会更有优势,是因为固态电解质不易燃烧,能够大大降低电池起火和爆炸的风险。此外,固态电池的循环寿命更加长,充电速度更快,理论上充电至1000公里续航可能只需9分钟。

  先说结论,固态电池量产技术难度大、制造成本高,是目前仍未解决的问题。根据行业专家的分析,固态电池的技术成熟度目前仅达到4成左右,距离大规模生产还有非常长的路要走。在实际应用中,固态电解质的离子导电率相比来说较低,也限制了电池的充放电速率。

  不过市场上还真已经有产品宣称自己搭载了固态电池,比如智己L6发布时,就号称是“ 行业首个准 900V 超快充固态电池 ”。对此腾势赵长江在秒删的微博中表示, “ 这样一个时间段在宣传半固态车用电池的就是在玩文字游戏 ”。

  前面我们已说过,固态电池的很多技术难点并没解决,智己L6所说的电池其实就是半固态电池,而非真正的全固态电池。半固态电池是电解质液体含量在5%-15%之间的电池,属于液态电池和全固态电池的过渡阶段。虽然智己L6的半固态电池在某些特定的程度上提高了安全性和单位体积内的包含的能量,但与全固态电池相比还是有明显差距的,而且成本可一点不低。

  岚图汽车倒是比较实在,直接在岚图追光的配置表中标注了半固态电池。但说实话,岚图追光的半固态电池版本并没有很能打,电池容量82kWh,CLTC综合工况纯电续航能力也就580km,从30%-80%的快充时间需要27分钟,跟“固态”好像也没什么关系。

  还在考虑现在买电车,过两年等固态电池出来马上要过时的,其实也可以放下心了。虽然广汽、丰田都把时间放在了2026年,但说实线%固态电解质目前还没有太多消息,丰田在固态电池领域也已经跳票多次,所以大家暂时还是不要对固态电池抱太大期望。

  但话说回来,现在的阶段也是必经之路,如果固态电池真的能进入民用市场,影响势必是深远的。即便目前还是理论可能,但新能源汽车领域的能源形式必须多线路发展,尤其对于中国车企和相关企业,也必须迎头赶上。

  早在2020年10月,国务院发布的《新能源汽车产业高质量发展规划(2021—2035年)》将固态电池列入行业重点发展对象,并提出加快研发和产业化进程。2023年1月,工信部等六部门联合发布的《关于推动能源电子产业高质量发展的指导意见》,还提出加强固态电池标准体系研究。

  如今我们在固态电池的研发与应用上已经取得了一定的技术积累,国内企业如宁德时代、比亚迪等在电池技术方面具备较强的研发能力,也正在积极布局固态电池市场。根据中信证券的研报,预计到2030年,全球固态电池的出货量将达到614.1GWh,市场规模将超过2500亿元。

  不论是智己还是广汽,现在的宣传到底是噱头还是文字游戏并不重要,手里真的有技术才是关键。只是在没能达到真正的全固态电池量产能力之前,真诚还是更重要的事情。

  同时新能源车企也应该思考一个问题,那就是固态电池的普及对现有商业模式可能会产生的冲击。如果固态电池真的开始量产,蔚来受到的影响一定是最大的。要知道换电模式之所以在当前市场中具备竞争力,是因为换电带来的快速补能优势,但如果固态电池的充电速度和续航能力都达到了理论性能,消费者可能更倾向于选择直接充电而非换电。对于拥有大量换电站重资产的蔚来而言,打击一定是巨大的。不过看蔚来并不着急的样子,大多数人应该也能看出固态电池距离量产还有些时日了吧?

  在电动汽车领域,固态电池是目前最主要的发展趋势,前景广阔且极具革命性,丰田、奔驰等车企的积极布局也正是出于这个原因。虽然目前固态电池依旧面临技术和成本的双重挑战,但每一次技术突破都会让我们离目标更近一步。不过在这样的一个过程中,车企也得注意用透明的宣传、负责任的行为,去宣传固态电池技术,而不是玩儿文字游戏、搞噱头。能预见的是,固态电池领域会是后续2-3年里车企内卷的新“战场”。

  介绍:向读者展示一派汽车与城市和谐相处的愿景,“Better City, Better Motility”(城市,自在移动)。八卦汽车业发展动态、努力做最真的汽车**。