大家想象中的商战可能是两位高管唇枪舌剑,你来我往。但现实中的商战往往朴实无华,今天下午,智己汽车CEO刘涛在微博上表示:智己L6将搭载首个量产上车的超快充固态电池。
随后,腾势销售事业部总经理赵长江意有所指地表示:“这个时候在宣传半固态车用电池的就是在玩文字游戏!”
此言一出,舆论直接炸锅,刘涛立即回应称:“文字游戏不是我们擅长的,唯有技术创新迭代才能推动时代进步,智己就是要用实际行动来践行。”智己官微也发文跟上。
那么,让两大新势力吵起来的半固态电池究竟是什么?它又发展到了什么地步?真的是“文字游戏”吗?我们挨个来解答。
亮点颇多
固态电池在技术上我们是陌生的,因为目前没有一款量产车能搭载。
但在关注度上,我们是熟悉的,因为这几年每过一段时间,就有关于固态电池的新闻上热搜。
相信上一个关于固态电池的热搜你肯定听过,去年12月份,蔚来李斌开着搭载半固态电池的ET7测试车,完成了纯电续航超过1000公里的“壮举“,证明了固态电池的实力。
只是当时蔚来这款半固态电池成本“差不多一辆ET5的价格”,离量产还有不少距离。
不过这一次智己L6的固态电池并非空穴来风。因为上汽在固态电池研发上已经布局很久.不仅规划了三代固态电池产品,还在去年和清陶能源成立了合资公司,共同研发新一代固态电池。
巧的是,去年12月,AutoLab曾经参观上汽清陶实验室,清陶能源总经理李峥对AutoLab表示:固态电池所有的固态材料挤在一起是硬碰硬状态,界面接触不充分,离子从一个颗粒传导到另一个颗粒的阻抗一定比液态电池大。所以这个阶段我们对其增加了一部分浸润液体,才有半固态电池的概念。
所以目前固态电池中是即有固态电解质,也依然会有部分电解液和隔膜结构,这就是“半固态电池”。
清陶能源的第一代量产的固态电池,其中液态电解液占比就依然达到5%-15%之间,而根据清陶能源的规划,2024年量产的第二代固态电池,液态电解液占比就将小于5%。
那么,搭载半固态电池的智己L6有什么优势?总结下来,固态电池将给智己L6带来最显著的三个亮点:
1.超过1000公里的长续航
2.在更短时间内完成近千公里的超快充
3.固态电解质带来的高安全性
我们不妨挨个来分析下:
首先是能量密度方面,固态电池的能量密度远高于当前的锂电池。这意味着在相同的体积和重量下,固态电池可以储存更多的能量,从而提供更长的续航里程。
智己L6即将上车的固态电池容量为130kWh,正极采用自研的纳米尺度固态电解质包覆超高镍材料,负极为新一代高比能复合硅碳材料。通过高新材料及工艺,提升电池能量密度,从而实现长续航。
这对于电动车是一个极大的突破,可以缓解“里程焦虑”。一次充电,能从北京直抵大连。
另一个大优势就是安全性:刘涛宣称由于固态电解质的特性,智己固态电池在电芯层面就能保证电池的超高等级安全,实现了整包L0无热蔓延不起火的目标。新技术还解决了硅基材料高膨胀问题,并保证固态电池的稳定性、循环性能和安全性能。
电动车的另一个目标就是超快充,但需要解决充电时锂电池的发热问题。而智已的固态电池是采用“高离子电导率、耐高温固态电解质”,以及“干法固态电解质层一体成型”技术,让电芯整体内阻大幅下降,获得超快充性能。
当然,智己是否能真正做到上述的这三个优点,还需要L6上市之后我们拿实车体验测试。
上车有多难
固态电池能成为全球动力电池的研发方向,这源于固态电池解决当下锂离子电池身上的一个矛盾,即高安全性和高能量密度不可兼得。
我们一直举的一个例子就是:烧壶开水,水倒的越满烧开后越容易溢出来,想要水不撒,只能壶内少装水多留冗余。
固态电池被认为电动车能否终结燃油车的必经之路,但是在实现低成本的量产上,过程依然不容易。
我们知道电池通过离子在正负电极之间流动进行充电和放电。目前锂电池作为离子通道的电解质是液体。
而全固态电池是以固体作为离子通道,在固态电池里,离子移动速度会更快,这样就缩短了电池充电时间,稳定的固态电解质可以通过适配高能正极与锂金属负极来增加电池能量密度,对于电动车来说相当延长了续航里程,也提高了输出功率。
另一个重要好处,就是固态电池安全性会大大提高。
丰田全固态电池
传统锂离子电池不管是三元锂还是磷酸铁锂,内部都有隔膜将正负极活性物质分隔开,防止两极接触而产生内部短路。
电池厂商常做的针刺试验,就是刺穿电芯隔膜,人为造成电池内部的正负极短路,短路后,锂离子电池就会通过短路点产生大电流,大电流会带来非常高的温度,进而导致热失控导致起火爆炸。
但是固态电池的电解质本身就起到隔膜作用,并没有刺穿风险,也就不会短路,再加上本身固态电池电解质可燃性也低,以及由于是固态电解质不存在液态电解质泄露等风险,所在在电芯封装上可以简化,既降低成本,也提升整体电池包的能量密度。
固态电池目前遇到的技术难题,就是电池的耐久性不够。因为电池在充放电过程中会反复膨胀和收缩,在正极、负极和固态电解质之间极易产生裂缝,导致电池性能劣化。
而传统的液态介质的锂电池,对热胀冷缩并不敏感,并没有这样的麻烦。
所以固态电池要普及,必须先在材料上有突破,然后再谈生产工艺,最后通过大批量生产降低成本等问题。
其实先蔚来、智己一步,在岚图追光上,其由孚能科技生产的半固态电池已经正式装车量产,而目前国内市场,包括东风、蔚来、赛力斯、高合、上汽、哪吒等多家车企都官宣了自己的半固态电池量产计划。
在供应链方面包括宁德时代、中创新航、蜂巢能源、辉能科技、赣锋锂业、亿纬锂能、国轩高科等十几家动力电池企业也都已在布局半固态电池,
可以说半固态电池是发展全固态电池的一个必然阶段,但另一方面半固态电池的出现也是一定技术条件下相对妥协的结果。
2023年10月,丰田也宣布他们的全固态电池已经接近量产,而技术的关键就是攻克了材料难题。
丰田的全固态电池材料中最重要的材料是一种“硫化物系”,这种硫成分是在石油制造过程中得到的副产品。丰田和出光两家公司经过10年的反复试验和经历失败,最终他们研发出柔软、密合性高、不易破裂的固态电解质材料。
不过即使这样,丰田这款全固态电池也不会马上量产,按计划丰田要在2027至2028年才会量产装车。可见固态电池量产的难度。
在新技术普及和降成本上,中国的产业链始终是有优势的,当纯电动车动力电池高能量密度和高安全性不可兼得的软肋被解决之后,纯电动车也必将形成比传统燃油车更大的优势。