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求求大家,別吹“固態(tài)電池”了

04/14 08:25
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就像李斌說的,“象征意義大于實(shí)際意義”。

首先,澄清一下汽車行業(yè)事實(shí),現(xiàn)在所有量產(chǎn)裝車的所謂固態(tài)電池,都是半固態(tài)電池。

包括蔚來最近推出的150kWh大電池包,還有昊鉑即將推出的全固態(tài)電池。真正的全固態(tài)電池,樂觀的估計(jì)是2027~2030年才能量產(chǎn)。

不過,現(xiàn)實(shí)是,所有發(fā)布的新電池技術(shù)概念都在往這個(gè)“筐”里裝。

比如,智己L6上市,就講自己搭載行業(yè)首個(gè)量產(chǎn)上車的“超快充固態(tài)電池1.0”——900V快充固態(tài)電池。還有個(gè)叫法,是“光年固態(tài)電池”。

智己L6車所用的這塊半固態(tài)電池,主要的數(shù)據(jù)指標(biāo):電池容量為133kWh,續(xù)航里程超1000公里(CLTC),額定電壓726V,峰值充電功率400kW。

價(jià)格方面,“光年版”的車要貴3萬,說明,電池的性價(jià)比還不夠好。根據(jù)對比來看,峰值充電功率差點(diǎn)意思,比理想MEGA和小鵬G9的電池性能數(shù)據(jù)還略弱一點(diǎn),在3C~4C左右。

有意思的是,智己L6亮相當(dāng)天,固態(tài)電池概念股大跌,資本收手。像豐山集團(tuán)跌停,利元亨、藍(lán)海華騰股價(jià)跌超10%,利民股份、百利科技、海順新材、上海洗霸等股價(jià)跌超7%。

資本很清楚,離全固態(tài)電池還差的遠(yuǎn)呢。不過,能干到這個(gè)程度,中國電池行業(yè)的進(jìn)步速度,還是值得鼓勵(lì)的。

01、“12分鐘”的小心機(jī)

既然在流量風(fēng)口,就來聊聊這塊電池的細(xì)節(jié)。數(shù)據(jù)細(xì)節(jié)能體現(xiàn)真實(shí)情況。

先來看個(gè)核心數(shù)據(jù)的對比,峰值充電功率。發(fā)布會上說,光年電池的峰值充電功率400kW,平均充電功率沒說。小心機(jī)是,用了“充電12分鐘續(xù)航增加400km”這么個(gè)話術(shù)。

按照業(yè)內(nèi)人士的分析,這塊電池對應(yīng)的充電倍率3C。(原因么,“12分鐘”這個(gè)值大多是用在表述5C的,也就是一小時(shí)的1/5時(shí)間充滿。)而且,按照電池續(xù)航里程超1000公里(CLTC),充滿400公里只有40%,根本不到80%。

對比一下,按照前些天發(fā)布的理想MEGA的數(shù)據(jù),其峰值充電功率大于520kW,平均充電功率400kW,充電時(shí)長12分鐘CLTC續(xù)航增加500km。理想說這塊電池是5C,不過寧德時(shí)代定義的是4C。

另外,小鵬G9的4C電池包峰值充電功率430kw,充電從10%-80%需要15分鐘左右(注意:15分鐘)。而3C版本的峰值充電功率為300kw,據(jù)說超越了市面上95%的車型,10%-80%的充電時(shí)間為20分鐘(注意:20分鐘)。

從這幾家的對比來說,智己這塊半固態(tài)電池只能說“還行”,需要繼續(xù)努力。

實(shí)際上,這塊電池是智己的供應(yīng)商清陶出品。而且廣為傳播的是,清陶已經(jīng)規(guī)劃了三代電池,2027年將會量產(chǎn)全固態(tài)電池,L6這套電池是“第一代光年固態(tài)電池”,屬于清陶第一代半固態(tài)電池。

結(jié)構(gòu)上面,智己汽車聯(lián)系CEO劉濤在講解的時(shí)候,講了很多概念。比如,光年電池正極采用“納米尺度固態(tài)電解質(zhì)包覆超高鎳材料(專利自研)”,負(fù)極為新一代高比能復(fù)合硅碳材料。

同時(shí),通過采用“高離子電導(dǎo)率、耐高溫固態(tài)電解質(zhì)”,以及“干法固態(tài)電解質(zhì)層一體成型”技術(shù),電芯整體內(nèi)阻大幅下降,獲得超快充性能。此外,解決了硅基材料高膨脹問題。

而按照業(yè)內(nèi)人士分析,光年電池采用的是“無機(jī)氧化物固態(tài)電解質(zhì)+聚合物粘結(jié)劑+LiTFSI的組合體系”。無機(jī)氧化物固態(tài)電解質(zhì)預(yù)計(jì)為LLZTO(石榴石型固態(tài)電解質(zhì))。技術(shù)的核心壁壘在于超薄固態(tài)電解質(zhì)層的制備工藝。

從電量來看,此前智己汽車直播活動(dòng)有講過,智己L6所搭載的“第一代光年固態(tài)電池”在保持幾乎相同的重量情況下,電量比傳統(tǒng)液態(tài)電池提升了30%,潛在價(jià)值有所提升。

電芯能量密度方面,根據(jù)此前劉濤微博計(jì)算,光年電池包重量與前代產(chǎn)品相當(dāng)(對比LS6,重量~512kg,100kwh),電量提升30%,折算下來能量密度在250~260wh/kg,而電芯的液態(tài)電解質(zhì)含量5~15%之間。

換句話說,光年電池與采用“果凍”電解質(zhì)的技術(shù)路線不同,此前,清陶能源聯(lián)合創(chuàng)始人、總經(jīng)理李崢曾對媒體介紹,“為了增強(qiáng)固態(tài)電解質(zhì)的鋰離子導(dǎo)電性,我們在電解質(zhì)中加入了10%的浸潤液?!?/p>

說法雖然很藝術(shù)、很專業(yè),但是,液態(tài)電解質(zhì)還存在的實(shí)質(zhì)沒變。昊鉑所謂全固態(tài)電解質(zhì)的說法,應(yīng)該是同樣性質(zhì)。當(dāng)然,要看發(fā)布會結(jié)果才能知道。

有分析師透露,與智己L6合作的清陶能源目前的產(chǎn)能為1GWh,計(jì)劃在2024年新建9GWh的產(chǎn)能。換算下來,滿產(chǎn)狀態(tài)可以支撐7.5萬輛車的生產(chǎn)。

至于全固態(tài)電池,在清陶的計(jì)劃中是2027年問世,并將再降本40%。算來沒有太脫離行業(yè)的大趨勢。

02、小趨勢和“在沙子中游泳”

雖說現(xiàn)在能夠量產(chǎn)的都是半固態(tài)電池(也有人非常反對“半固態(tài)”這個(gè)概念),不過,現(xiàn)在業(yè)內(nèi)風(fēng)氣很浮躁,搞得“固態(tài)電池”好像共產(chǎn)主義已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了一樣。

當(dāng)然,固態(tài)電池的技術(shù)是不斷向前發(fā)展的,也會不斷突破技術(shù)瓶頸。達(dá)到全固態(tài)電池的那天也終會來臨。

不過現(xiàn)實(shí)中,現(xiàn)在頂多能達(dá)到個(gè)“小趨勢”的程度。這是根據(jù)“小趨勢”理論,一個(gè)領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用份額超過1%,就是一個(gè)小趨勢,此后才會出現(xiàn)爆發(fā)式增長。

而根據(jù)知名研究機(jī)構(gòu)GGII的最新預(yù)測報(bào)告,2024年將是固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要“小趨勢”,年內(nèi)有望實(shí)現(xiàn)(半)固態(tài)電池的大規(guī)模裝載應(yīng)用,預(yù)計(jì)全年裝機(jī)總量將突破5GWh大關(guān)。

當(dāng)然,能不能像這些業(yè)內(nèi)人士判斷的,深刻影響電動(dòng)車、儲能及其他高科技領(lǐng)域的能源解決方案,以及進(jìn)一步推動(dòng)新能源行業(yè)的整體升級和轉(zhuǎn)型,至少我本人認(rèn)為還不好下結(jié)論。

此前,我寫過文章《給固態(tài)電池潑一盆冷水》《全固態(tài)電池,“鴻溝”難跨》,講過“動(dòng)力電池可能會止步于半固態(tài)(可實(shí)現(xiàn)400Wh/kg+),除了能量流動(dòng)的物理常識,因?yàn)檫@時(shí)已經(jīng)達(dá)到了技術(shù)和成本的最佳平衡?!?/p>

還有個(gè)常識是,不是在實(shí)驗(yàn)室跑通了,就一定能在產(chǎn)業(yè)中成功量產(chǎn)。畢竟,現(xiàn)在關(guān)于固態(tài)電池的可行性,都是在實(shí)驗(yàn)室的理想狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)的。

之前參加過幾場固態(tài)電池論壇,都談到一個(gè)問題,就是現(xiàn)在的技術(shù)“鴻溝”在于,固態(tài)電池存在固固界面的傳輸阻力問題。有人很形象地比喻,固態(tài)電池和目前的液態(tài)電池中鋰離子在正負(fù)極之間往復(fù)穿梭的導(dǎo)電率的差別,類似于“在沙子里游泳”和“在水里游泳”的差別。

固態(tài)電池中的鋰離子從正極出發(fā),艱難穿過正極-電解質(zhì)的固固界面,再艱難穿過固體電解質(zhì),最后艱難跳過負(fù)極-電解質(zhì)的固固界面,嵌入負(fù)極的點(diǎn)位?!霸谏匙永镉斡尽钡倪^程坎坷,路程艱難。

對于固態(tài)電池,寧德時(shí)代董事長曾毓群近期也公開表示,目前固態(tài)電池有三條路線,所謂的氧化物路線、硫化物路線、聚合物路線,大家都在研究。但固態(tài)電池的量產(chǎn)非常困難,尤其是在金屬負(fù)極方面。

不過,再怎么樣也擋不住眾多企業(yè)發(fā)布固態(tài)電池規(guī)劃的熱情。根據(jù)這些規(guī)劃,全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化時(shí)間集中在2027~2030年。

比如,韓國SK On正在開發(fā)高分子氧化物復(fù)合和硫化物兩種固態(tài)電池,目標(biāo)2026年生產(chǎn)出原型產(chǎn)品,2028年實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。三星SDI正在開發(fā)一種沒有負(fù)極的固態(tài)電池,預(yù)計(jì)將于2027年量產(chǎn)。

此外,日系“御三家”中,日產(chǎn)汽車計(jì)劃2024年在橫濱工廠試點(diǎn)生產(chǎn)固態(tài)電池,2028 年實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品商業(yè)化。

豐田與出光興產(chǎn)石油公司合作,計(jì)劃在2027~2028年推出搭載全固態(tài)電池的純電動(dòng)車。本田計(jì)劃于2025年后推出相關(guān)車型搭載全固態(tài)電池。

歐洲方面,與寶馬集團(tuán)合作的Solid Power,計(jì)劃2025年前推出搭載固態(tài)電池的原型車,2030年前實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池量產(chǎn)。

QS與大眾旗下電池公司合作,預(yù)計(jì)在2025年前實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池商業(yè)化。這里提一句,大眾的技術(shù)路線,是氧化物電解質(zhì)LLZO為主,硫化物L(fēng)GPS為儲備。

實(shí)際上,這些計(jì)劃和規(guī)劃2027年前基本上屬于,就像前幾天蔚來李斌所講的,“象征意義大于實(shí)際意義”。

畢竟,豐田也在不斷變幻量產(chǎn)時(shí)間。

所以,也希望業(yè)內(nèi)正本清源,別再玩“固態(tài)電池”的文字游戲,還是老老實(shí)實(shí)地叫做“半/準(zhǔn)固態(tài)電池”比較好。

畢竟,就像我判斷的,這可能就是電池發(fā)展的終極狀態(tài)呢。

作者丨王小西

責(zé)編丨崔力文

編輯丨別? ?致

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