2021年一月二十五日,小康股份旗下新能源品牌賽力斯舉辦電動汽車上市公布會,全球首款搭載了華為DriveONE三合一電驅動系統,續航超1000公里的量產增程電動汽車亮相,同時宣布固態電池將于今年實現量產。由此,新能源汽車將迎來最高續航破千新時代。

目前,電動汽車重要使用的是鋰離子電池,包括磷酸鐵鋰離子電池和三元鋰離子電池。如今車企紛紛布局固態電池研發,推動鋰電行業迭代升級。作為決定汽車性能的最核心因素,動力鋰電池的成本通常占到整車成本的三分之一以上。我們不禁要問,比較液態鋰離子電池,固態電池的原理有何不同?它將為汽車行業開辟怎么樣的新紀元?

什么是固態電池?

WHAT

固態電池與鋰離子電池的最大不同在于電解質。

傳統鋰離子電池重要由正負極材料、電解液和隔膜組成,正負極材料決定了電池的容量,電解液及隔膜則是傳輸鋰離子的介質。而固態電池的電解質是固體,替代了傳統鋰離子電池的電解液和隔膜。

兩相比較,固態電池的能量密度更高,體積更小,且更易于保存,其具有的結構可以讓更多帶電離子聚集在一端,傳導更大的電流,從而提升電池容量,保證續航里程。同時,安全性相較于傳統鋰離子電池也會更好,起火風險大幅降低。

如何實現高性能?

HOW

從能量密度來看,通過簡化封裝、冷卻系統,在有限空間進一步縮減電池重量,固態電池的體積能量密度較液態鋰離子電池(石墨負極)將提升70%以上,達到300～400Wh/kg,理論極限為700Wh/kg,由此使得目前新能源車型的續航能力提升一倍。

由于固態電池沒有液態物質,意味著沒有泄露風險,被穿刺時不會著火或者發生爆炸,這將大大降低熱失控風險,提升安全性能。同時,其電解質又具備一定的柔性,配合相應的封裝材料,電池在經受上千次充放后性能不會衰減,保證了穩定性。

何時實現量產?

WHEN

縱使固態電池具有高續航力、高安全性、充電速度快的特點,它是否真的能夠如預想的那樣,最快于今年實現量產、交付使用?

早前,專家回應稱,盡管固態電池的概念已然出現了蠻長時間,但并沒有在市場上看到進一步的擴展應用,成本是重要制約因素,固態電池的大規模應用預計要到2025年。年初的蔚來日公布會上,蔚來汽車聯合創始人、總裁秦力洪表示,蔚來會以2022年第四季度實現量產為目標努力。現在,賽力斯正試圖將這一時間線進一步提前至今年年內。

2020年十一月二日,國務院辦公廳印發《新能源汽車產業發展規劃(2021-2035年)》,文件指出,新能源汽車產業發展要攻克核心技術難關,其中之一便是要突破現有電池技術:“開展正負極材料、電解液、隔膜、膜電極等關鍵核心技術研究,加強高強度、輕量化、高安全、低成本、長壽命的動力鋰電池和燃料動力電池系統短板技術攻關,加快固態動力鋰電池技術研發及產業化。”

從2019年年初天際ME7固態電池展車的首次公開,到豐田計劃2021年亮相其首款固態電池原型車,再到蔚來部署2022年量產規劃,賽力斯提出今年實現量產裝車,比亞迪公布在固態電池方面的兩項最新專利……越來越多的品牌意識到固態電池技術研發生產的重要性。

鋰電行業的變革悄然而至,探索、研發固態電池技術的過程將會加快推動行業發展,待到真正實現量產,消費者將不再焦慮于電動汽車的續航問題,電動汽車對燃油車的革命也將更加順利地進行。