固态电池汽车最近炒得火热 千公里续航时代真的要来了吗？
科技
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2024-04-16 17:01
上海
4月12日广汽研究院发布消息称，全固态电池能量密度达到400Wh/Kg以上，体积能量密度提升52%，质量能量密度提升50%，可轻松实现超1000公里续航，全固态电池计划2026年上市。中国科学院青岛能源也证实，硫化物软包电池叠片技术取得关键性突破，力争2026年实现硫化物全固态电池批量化生产。中国科学院院士、南开大学副校长陈军近日表示，我国有望在1-2年内攻克600Wh/kg氧化物/聚合物复合电解质固态电池研发。上汽集团与清陶能源共同研发的固态电池，单体能量密度上达到368Wh/kg，搭载该电池的汽车最大续航里程能够达到1083公里。虽然捷报连连，但一些专家警告称，当前所谓的全固态电池实际上是半固态电池。市场普遍将锂电池中电解液用量减少90%、上下可浮动5%的电池视为半固态电池，现在厂商所说的固态电池，很多都是只能算是半固态电池。国外一些专家也认为，当前所说的固态电池取得成功，大多只是单一的点取得突破，要想改变整个产业链还遥遥无期。比如，蔚来与北京卫蓝新能源合作开发的固态电池，实际上也只能算是半固态电池。它只是将NMC（镍锰钴）电芯与凝胶电解质结合，是固态和液态的结合，不能算是全固态电池。如果是半固态电池，撞击时可能被刺穿，真正的全固态电池撞击时会破裂，二者有明显不同。Contemporary Amperex Technology前首席技术官、Galyen Energy公司所有者Bob Galyen认为：“固态电池技术是一门很棒的技术，但要想进入市场还需要很长时间，就像锂离电池技术一样，锂离子电池从实验室走向市场也花了不少时间。”除了中国企业，最近大众、 QuantumScape、丰田都谈到了固态电池研发进展，不过很多专家对企业宣传表示怀疑，认为它们太乐观。目前似乎没有哪家企业真正解决了工程和生产难题。当我们衡量电池时，主要从5个方面观察，分别是安全、性能、寿命、成本、环境。按5个标准来评估，大多固态电池至少有三条是不达标的。例如，寿命能达标的固态电池很少，成本更是无法与锂离子电池竞争。即使是性能，也要从三个纬度来衡量，分别是温度性能、高度性能、冲击振动性能，当中冲击振动性能最值得担忧。新电池只有通过验证才能大规模普及，现在的电池还无法通过验证。进入生产进程，厂商先要建设电池厂，可能要花2年时间，然后又要投入半年时间生产原型电池，将电池交付给客户，让客户通过负载循环，再正式投产，寻找问题，整个过程要解决的问题很多，全部完成可能要7年甚至更长时间，所以何时大规模普及固态电池仍没有答案。随着投入的增加，固态电池技术会不断进化。目前已经出现多种固态电池，它们使用石墨、硅、锂金属等材料作为阳极，阴极则使用NMC或者镍（nickel-rich）材料。和传统锂离子电池相比，固态电池有两个明显优势，首先就是采用镍阴极可以减少钴的用量，其次就是可以在阳极中使用锂金属。钴相当稀有，而且昂贵，减少钴用量十分重要。引入锂金属可以提升能量密度，增强安全性。因为容易起火，目前的液态锂离子电池没有使用锂金属电极。专门研究电池的葡萄牙波尔图大学教授Helena Braga认为：“我们之所以开始向固态电池迈进，主要是因为它可以使用锂金属。”她深信很快电池就能用上锂金属电极，甚至有可能已经准备就绪。大多专家并没有那么乐观，他们认为工程验证还需要时间。尽管如此，很多企业仍有希望让产品达到5条评估标准，也许未来10年就能达到，到时固态电池将会全面开花。不论怎样，中国固态电池已经占据领先位置。上汽智己L6已经率先搭载行业首个量产上车的“超快充固态电池”，虽然它所宣称的固态电池只能算是半固态电池，但仍然处在行业领先。一直吹捧固态电池的丰田至今没有量产固态电池汽车，如果一切顺利，真正量产也要等到2027年，甚至有可能拖到2030年甚至更远。别说固态电池汽车，就算是半固态电池汽车，丰田目前也没有任何动静。
