作者/文森特
編輯/嘉嘉
“目前都是未知的,首款車型和參數(shù)都不是官方報道”,近日比亞迪對“固態(tài)電池將搭載海豹車型”、“能量密度達 400Wh/kg、充電 12 分鐘可行駛 1500 公里”等傳聞做出了不實信息的回應(yīng)。
其實從市場外部傳聞來看,大眾對于固態(tài)電池期盼已久,很多人認為固態(tài)電池能夠解決當(dāng)下新能源汽車續(xù)航短、安全性、低溫性能差等問題,是新能源汽車動力的終極解決方案。
一邊是市場不斷發(fā)酵的需求,一邊是逐漸走出實驗室的工程進度,但對于行業(yè)來說,固態(tài)電池的技術(shù)性難題已經(jīng)到了最終收尾階段,而接下來面臨的則是最為困難的成本問題——如何降低成本,讓固態(tài)電池成為普惠性產(chǎn)品。
【1】固態(tài)電池的期待
充電五分鐘,續(xù)航1000公里、零下30°滿電啟動、循環(huán)壽命超過2.5萬次……如果固態(tài)電池真能投產(chǎn),那對于新能源汽車產(chǎn)業(yè)將是一次顛覆性的改革,因為它能解決當(dāng)前磷酸鐵鋰和三元鋰電的諸多痛點問題。
首先是安全問題,目前動力電池多數(shù)為液態(tài),內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜,且不耐高溫,只要電池內(nèi)部溫度達到80°以上,其電解質(zhì)層、隔膜就會融化分解,出現(xiàn)短路自燃等問題。
與之相對,固態(tài)電池沒有隔膜,其電解質(zhì)分解溫度在200°以上,熱失控、短路自然的概率更低。
其次是能量密度,目前國內(nèi)三元鋰電池能量密度為255W·h/kg,磷酸鐵鋰更低只有140-160W·h/kg,因此國內(nèi)新能源汽車續(xù)航里程被限制在500公里至650公里的區(qū)間內(nèi),這是物理定律所能達到的天花板。
而固態(tài)電池電解液是固體,密度更高,其能量密度可以達到400W·h/kg,這就意味著在一定車重情況下,固態(tài)電池的續(xù)航里程是三元鋰電的一倍以上,達到1000公里。
最后是低溫運行狀態(tài),在低溫情況下,三元鋰電尤其是磷酸鐵鋰,其續(xù)航要大打折扣,但固態(tài)電池則完全不會受影響,能夠保持長續(xù)航。
充電快、續(xù)航長,低溫性能好,再加上高度安全,固態(tài)電池要出來,對于三元鋰電和磷酸鐵鋰這些動力電池絕對是降維打擊。
(來源:互聯(lián)網(wǎng))
“相對于現(xiàn)有的鋰離子電池,固態(tài)電解質(zhì)不可燃,高低溫性能和環(huán)境適應(yīng)性更好,具有更高的安全性和穩(wěn)定性”,北京衛(wèi)藍新能源科技股份有限公司聯(lián)合創(chuàng)始人李泓在接受媒體采訪時表示,固態(tài)電池是未來重要的技術(shù)方向。
【2】固態(tài)電池加速推進
可以說,固態(tài)電池能夠解決目前新能源汽車所遇到的絕大多數(shù)問題,它讓消費者在談到電車時,不用擔(dān)心續(xù)航焦慮。
而新國標的出臺也加速固態(tài)電池的商業(yè)化進程。3月28日,工業(yè)和信息化部制定了強制性國家標準《電動汽車用動力蓄電池安全要求》,新國標將于2026年7月1日起實施。
與老國標相比,監(jiān)管明確提出了對動力電池需要經(jīng)過7項單體測試,17項電池包或系統(tǒng)測試,將動力電池起火、爆炸前5分鐘報警提升至不起火、不爆炸。
而新國標的強制要求正好符合固態(tài)電池的安全特性,因此固態(tài)電池也被視為新能源汽車的“最終動力解決方案”。
(來源:互聯(lián)網(wǎng))
其實從新國標一經(jīng)頒發(fā),國內(nèi)各大動力電池廠商和車企品牌均將固態(tài)電池提速:
今年5月,國軒高科推出包括G垣準固態(tài)電池、金石全固態(tài)電池在內(nèi)的6款新品,并宣布首條全固態(tài)實驗線貫通;
同月21日,孚能科技表示,2025年底向戰(zhàn)略合作伙伴小批量交付硫化物全固態(tài)電池;
6月中旬,欣旺達在投資者互動平臺表示,公司已經(jīng)通過負極使用鋰金屬進一步將固態(tài)電池能量密度提升至500Wh/kg,目前已經(jīng)有實驗室原型樣品,預(yù)計2027年完成能量密度大于700Wh/kg全固態(tài)電池;
而在車企方面,上汽預(yù)計年底在全新MG4上量產(chǎn)新一代固態(tài)電池;豐田更是在明確宣布2026年啟動固態(tài)電池生產(chǎn);長安汽車則表示,2026年實現(xiàn)固態(tài)電池裝車驗證,2027年推進全固態(tài)電池逐步量產(chǎn),能量密度達400Wh/kg;
“新國標的實施,無疑加速了固態(tài)電池從實驗室走向?qū)嶋H量產(chǎn)的進程”,華金證券更是在一份研報中表示,固態(tài)電池裝車進度正在提前。
【3】成本成了攔路虎
從車企和動力電池廠商的表態(tài)中我們能看到,2026年是固態(tài)電池小批量裝車實驗的節(jié)點,2030年是固態(tài)電池大規(guī)模全面落地的第一年。
但是這并不代表固態(tài)電池可以走進平常百姓家,因為固態(tài)電池普及最大的困難不是技術(shù)瓶頸,而是價格。
固態(tài)電池和磷酸鐵鋰、三元鋰電的成本差距有多大?可以簡單算一筆賬:
目前液態(tài)電池的成本為0.5元/ Wh,按照目前市場上常見的60度電池包計算,磷酸鐵鋰、三元鋰電池成本約為3萬元左右;
而鋰金屬負極要超600萬元/噸,固態(tài)電池的材料成本是液態(tài)電池的4倍,達到2 元 / Wh,同樣是60度電池包,固態(tài)電池成本則達到12萬,這個價格相當(dāng)于一輛新能源汽車。
有人說,這只是剛小批量生產(chǎn),未來隨著固態(tài)電池規(guī)模化,其成本將會大幅度下降。
答案是成本將很難在短期內(nèi)大幅降價,因為除了原料成本外,固態(tài)電池的生產(chǎn)工藝更嚴格,設(shè)備廠房成本更高。
相比液態(tài)電池,固態(tài)電池對濕度等生產(chǎn)環(huán)境要求更高,例如固態(tài)電池硫化物電解質(zhì)生產(chǎn)需要濕度<1%全封閉車間,設(shè)備投資比液態(tài)電池產(chǎn)線高出40%。
(來源:互聯(lián)網(wǎng))
不論是材料還是廠房設(shè)備,固態(tài)電池居高不下的成本,導(dǎo)致它不可能裝在一輛20萬以內(nèi)的家庭用車上,這也就意味著,在未來一段時間,固態(tài)電池將會是C車的專屬,而非A級和B級家庭電車。
“2027 年到 2029 年是硫化物固態(tài)電池的示范期,主要針對中高端電動車”,比亞迪鋰電池有限公司 CTO 孫華軍更是透露,以硫化物為代表的固態(tài)電池要想被應(yīng)用到主流家用電動車,至少要在五到七年之后。
固態(tài)電池承載著突破新能源汽車續(xù)航、安全與性能桎梏的厚望,其技術(shù)路徑的可行性與產(chǎn)業(yè)落地的步伐正日益清晰。從實驗室的突破到頭部企業(yè)的加速布局,尤其是新國標的催化作用,都在宣告一場動力電池的革新浪潮正在迫近。
然而,高昂的成本如同橫亙在理想與現(xiàn)實之間的一道鴻溝,短期內(nèi)將其局限在了高端市場的“試驗田”。技術(shù)雖已行至“臨門一腳”,但成本的“高山”仍需產(chǎn)業(yè)界持續(xù)攀登。固態(tài)電池的普及之路,注定是一場由技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動、成本優(yōu)化鋪就的馬拉松。當(dāng)成本曲線開始下探,真正惠及大眾的“千公里續(xù)航”時代才會迎來曙光。
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