作品聲明:內容取材于網絡
先說說現在市面上的電動車電池吧,大部分都是鋰離子電池,用液體電解質的那種。簡單點說,就是電池里面有正極、負極、電解液和隔膜,鋰離子在液體里游來游去,充電放電就靠這個。
技術是挺成熟了,能量密度也能到200-300瓦時每公斤,續航400公里以上的車一大把。
但問題也一大堆啊。夏天熱的時候,充電容易熱失控,電池溫度一高,就可能著火爆炸,好多新聞都報道過電動車自燃的事兒。
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冬天呢,尤其是北方,氣溫一掉到零下,電解液反應慢了,續航直接打五折,開著開著就趴窩了。用戶吐槽最多的就是這個,買車時吹得天花亂墜,實際用起來續航縮水,電池用兩年容量就衰減10%以上,還得擔心快充傷電池。
廠家承諾終身質保,但真出問題修起來麻煩不說,成本也高。話說回來,鋰離子電池發展到現在,已經快到瓶頸了,再怎么優化,能量密度也上不去多少,成本降到0.3-0.4元每瓦時已經是極限。
2025年,中國動力電池裝機量預計690GWh,增長快,但性能提升空間小了。
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現在對比固態電池,它用固體電解質代替液體,通常是鋰鈉玻璃化合物啥的。最大亮點是能量密度高,能到400-600瓦時每公斤,甚至理論上900瓦時每公斤。
啥概念?同樣大小的電池包,續航能翻倍,輕松破1000公里。像奇瑞展示的,就說能到1500公里,從杭州開到北京都不用充電。
安全方面也強多了,因為沒液體,不會漏液爆炸,熱穩定性好,高溫低溫都穩。循環壽命長,測試顯示1000次充放電后容量還剩95%,相當于開50萬公里電池還新新的。充電速度快,10分鐘充到80%,這比現在鋰電池的半小時強太多。
結構上還簡單了,省了隔膜和部分注液工藝,體積小重量輕,對車設計友好。簡單說,固態電池解決了很多鋰電池的痛點,里程焦慮沒了,安全靠譜了,壽命長了。
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但話說回來,固態電池也不是完美無缺。
它有幾種路線:聚合物、硫化物、氧化物。各有優缺點。聚合物容易成膜,柔韌好,但室溫導電率低,化學穩定性差。硫化物導電率高,像液態一樣,但生產環境要無水無氧,不然生成毒氣,成本高。氧化物穩定,但硬度大,界面阻抗問題嚴重,容易裂紋。
總的缺點是成本高,現在一組電池包材料費能到液態的3-5倍,400-800美元每千瓦時。
界面問題也大,固固接觸不緊密,離子傳輸慢,導致良率低,放大生產時導電率掉30-50%。安全性雖好,但硫化物在高溫下放熱猛,溫升能到800度。
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還有,負極用純鋰金屬容易枝晶生長,影響壽命。這些問題都在解決中,但短期內量產車上用,還得看半固態過渡,就是混點液體進去,性能折中。
量產進展呢?全球都在搶這個賽道。
最早是豐田,2010年就秀過原型,續航1000公里。現在豐田有1300多項專利,計劃2027-2028年推搭載車型,小規模量產2025年起步。
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中國廣汽2024年2月說2026年量產裝車,4月公布用海綿硅負極高容量正極,密度400瓦時每公斤,體積密度升52%。蔚來2021年1月發150kWh半固態包,密度360瓦時每公斤,2024年上ET7,續航超1000公里。
2025年4月批量產,但優化后暫停幾百臺。供應商WeLion2025年上市擴產。寧德時代2025年組千人團隊,硫化物技術,試產20安時原型,2027年小規模量產。
比亞迪電池CTO說2027年上全固態車,2030年普及,2025年已經在測EV模型,可能2026年底出款。
國軒高科金石電池密度400瓦時每公斤,2025年上車驗證。上汽智己2025年5月時間表,2026年交付密度超400的,2027年上新車。
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奇瑞2026年上車,2027年規模化。長安2025年內功能樣車首發,2027年量產。
從這些看,2025-2027年是關鍵期,先從小規模高端車開始,成本降下來后普及。央視報道中國團隊攻克固固界面,100公斤電池續航破1000公里,2027年量產。
市場影響大,現新能源車貶值壓力來臨。像X上有人說,固態一出,現在EV電池貶2.8%每年,用著用著就過時了。
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成本是頭號殺手,現在貴幾倍,生產線要新設備,兼容度50%以下。界面穩定性、良率、規模化都得過關。專家說國外領先1年,但不顛覆,中國競爭從電動化上半場到下半場。
現車不會一夜廢掉,先是高端取代,成本降后普及。現有鋰電池車還能開幾年,續航、安全有差距,但對大多數人夠用。
趨勢是固態會推行業升級,消費者受益,里程焦慮少,充電快。
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車企得跟上,不然落后。
最終,電動車會更好,但別急著扔舊車,等量產落地再說。
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