車(chē)見(jiàn)萬(wàn)宜訊—2024年11月5日，華為公開(kāi)了自家的固態(tài)電池專(zhuān)利，在新能源汽車(chē)和儲(chǔ)能行業(yè)投下一顆重磅炸彈。傳聞這個(gè)電池5分鐘就能完成充電，續(xù)航里程可達(dá)3000公里，還安全到不會(huì)起火。這消息一傳出，大家都炸開(kāi)了鍋，紛紛討論這到底是黑科技，還是不切實(shí)際的幻想？未來(lái)又能否大規(guī)模應(yīng)用呢？
華為憑什么喊出“5分鐘3000公里”？

華為這款固態(tài)電池的核心，是使用了一種新的摻雜硫化物材料。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是在材料里加入氮元素，讓它和鋰發(fā)生反應(yīng)，生成一種叫Li?N的物質(zhì)。這個(gè)Li?N可幫了大忙，一方面，它能在電池內(nèi)部形成一層保護(hù)膜，防止電池里的鋰長(zhǎng)出 “小刺”（也就是鋰枝晶）。要是鋰枝晶穿透了電池里的隔膜，電池就會(huì)短路，所以這層保護(hù)膜能讓電池更安全，用得更久。另一方面，Li?N還能讓電池里的離子跑得更快，再加上硫化物材料本身就有很好的導(dǎo)電能力，這樣一來(lái)，電池就能快速充電，還能有很長(zhǎng)的續(xù)航。

你知道嗎？傳統(tǒng)的液態(tài)鋰電池能量密度一般在100 - 260Wh/kg，而華為研發(fā)的這款固態(tài)電池，理論能量密度有望突破400Wh/kg，這意味著相同重量的電池，能存儲(chǔ)更多的電量，續(xù)航能力大幅提升。不過(guò)，實(shí)驗(yàn)室里的成果要變成大家都能用的產(chǎn)品，還有不少難題要解決。比如，在特別冷的天氣里，電池里的離子就像被凍住了一樣，跑得很慢，這就會(huì)讓電池充放電變得困難，續(xù)航也會(huì)大大縮短。另外，現(xiàn)在的電池管理系統(tǒng)是為普通鋰電池設(shè)計(jì)的，和固態(tài)電池不太搭，沒(méi)辦法很好地監(jiān)測(cè)和控制固態(tài)電池的充電、放電過(guò)程，容易出現(xiàn)充電過(guò)頭、放電過(guò)度或者電池過(guò)熱等危險(xiǎn)情況，所以得重新開(kāi)發(fā)一套適合固態(tài)電池的管理系統(tǒng)。

據(jù)說(shuō)，華為的研發(fā)團(tuán)隊(duì)在攻克硫化物材料難題時(shí)，經(jīng)歷了無(wú)數(shù)次失敗。有一次，實(shí)驗(yàn)材料因?yàn)榛烊肓藰O微量的水分，導(dǎo)致整個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏差巨大。但經(jīng)過(guò)反復(fù)排查和改進(jìn)工藝，終于成功解決了材料穩(wěn)定性的問(wèn)題，才有了今天的技術(shù)突破。

成本3到5倍！固態(tài)電池為啥這么貴？

成本高是固態(tài)電池沒(méi)辦法大規(guī)模生產(chǎn)的一個(gè)重要原因。就拿硫化物固態(tài)電池來(lái)說(shuō)，它的原材料制作過(guò)程特別麻煩。因?yàn)榱蚧锶菀缀涂諝庵械乃?、氧氣發(fā)生反應(yīng)，變成電阻很大的東西，所以制作的時(shí)候，必須在沒(méi)有空氣的環(huán)境里進(jìn)行，這就需要專(zhuān)門(mén)的設(shè)備來(lái)提供這樣的環(huán)境，還得嚴(yán)格控制生產(chǎn)車(chē)間的溫度、濕度和潔凈度，這一下子就讓設(shè)備和維護(hù)的成本漲了不少。

而且，為了讓固態(tài)電池性能更好，電極材料也要用更先進(jìn)的技術(shù)來(lái)制作，比如把材料做成納米級(jí)別的結(jié)構(gòu)，給材料表面做特殊處理，用新的粘結(jié)劑等等，這些都會(huì)讓電極材料的成本增加。電池的封裝材料和工藝也得重新設(shè)計(jì)，來(lái)適應(yīng)固態(tài)電池的特點(diǎn)，這又讓整體成本更高了。據(jù)估算，目前固態(tài)電池的生產(chǎn)成本是傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池的3 - 5倍。這么高的成本，如果用在普通新能源汽車(chē)上，車(chē)的價(jià)格肯定會(huì)貴得離譜，大多數(shù)人都買(mǎi)不起，也就很難推廣開(kāi)來(lái)。

2027小批量生產(chǎn)？固態(tài)電池量產(chǎn)還有多少坎兒？

從市場(chǎng)和生產(chǎn)的角度來(lái)看，雖然大家都覺(jué)得2027年固態(tài)電池可能會(huì)開(kāi)始小批量生產(chǎn)，但要真正大規(guī)模生產(chǎn)，還有很多難關(guān)要過(guò)。一方面，消費(fèi)者對(duì)固態(tài)電池不太了解，也沒(méi)用過(guò)，所以對(duì)它的安全性、穩(wěn)定性和長(zhǎng)期使用效果不太放心，需要很長(zhǎng)時(shí)間去了解和信任。另一方面，固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)鏈還不完善，生產(chǎn)電池需要的鋰、鈷、鎳等原材料供應(yīng)不太穩(wěn)定，有些稀有金屬還很難找，價(jià)格也經(jīng)常波動(dòng)，這就影響了電池企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃和成本控制。同時(shí)，要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、自動(dòng)化生產(chǎn)，還得花很多錢(qián)和時(shí)間來(lái)研發(fā)和升級(jí)生產(chǎn)設(shè)備。

現(xiàn)在，全球很多大公司，像豐田、寶馬、寧德時(shí)代都在大力研究固態(tài)電池，競(jìng)爭(zhēng)非常激烈。豐田早在2010年就開(kāi)始布局固態(tài)電池研發(fā)，投入了大量的人力和資金，計(jì)劃在2026年實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池量產(chǎn)；寧德時(shí)代作為國(guó)內(nèi)電池行業(yè)的龍頭，也在固態(tài)電池領(lǐng)域持續(xù)發(fā)力，不斷加大研發(fā)投入。華為雖然在技術(shù)上有了一定的突破，但要在這場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中勝出，還得解決技術(shù)更新、成本控制、市場(chǎng)推廣等一系列問(wèn)題。

5分鐘快充3000公里？實(shí)際能用嗎？

華為公布的專(zhuān)利里，沒(méi)有說(shuō)清楚3000公里的續(xù)航是在什么條件下測(cè)出來(lái)的，也沒(méi)說(shuō)5分鐘快充需要多大的功率和具體的充電方法。在實(shí)際使用中，汽車(chē)的續(xù)航會(huì)受到很多因素影響。比如，開(kāi)車(chē)的時(shí)候經(jīng)常急加速、急剎車(chē)，電池的電就會(huì)消耗得特別快；天氣特別熱或者特別冷，電池的性能也會(huì)受影響，續(xù)航就會(huì)減少；要是車(chē)上載的東西多或者人多，車(chē)重增加，耗電也會(huì)變多，續(xù)航就更短了。

還有，現(xiàn)在的充電設(shè)施也滿足不了固態(tài)電池5分鐘快充的需求?，F(xiàn)在大部分公共充電樁的功率只有50 - 120kW，而要在5分鐘內(nèi)充滿電，讓車(chē)能跑3000公里，充電樁的功率得達(dá)到兆瓦級(jí)以上，這對(duì)電網(wǎng)的供電能力、充電樁的散熱和絕緣等技術(shù)都提出了很高的要求。要升級(jí)改造充電樁和擴(kuò)容電網(wǎng)，不僅要花很多錢(qián)，還涉及到電力公司、設(shè)備廠家、城市規(guī)劃部門(mén)等多個(gè)方面，短時(shí)間內(nèi)很難大規(guī)模實(shí)現(xiàn)。

總的來(lái)說(shuō)，華為的固態(tài)電池專(zhuān)利展示了很大的技術(shù)潛力，為解決新能源汽車(chē)的續(xù)航和安全問(wèn)題提供了新的思路。但要真的實(shí)現(xiàn)5分鐘快充、3000公里續(xù)航，并且大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用，還得解決技術(shù)難題、降低成本、完善產(chǎn)業(yè)鏈，以及解決充電設(shè)施的問(wèn)題。隨著全球?qū)π履茉醇夹g(shù)的研究越來(lái)越多，產(chǎn)業(yè)合作也越來(lái)越緊密，固態(tài)電池未來(lái)有可能會(huì)改變現(xiàn)在的電池技術(shù)格局，它的發(fā)展值得我們持續(xù)關(guān)注。