如果有一臺電動車,標(biāo)稱續(xù)航里程1000km,你覺得它能跑多少公里? 蔚來在去年1月7日的NIO Day發(fā)布會上,蔚來推出150kWh半固態(tài)電池包。近日,在電動汽車百人會論壇上,衛(wèi)藍(lán)新能源創(chuàng)始人李泓透露,蔚來這個150kWh的半固態(tài)電池包由衛(wèi)藍(lán)新能源提供,這是除寧德時代外,蔚來引進的第二家電池供應(yīng)商,預(yù)計這個半固態(tài)電池包會在今年年底或明年上半年在ET7車型上量產(chǎn),可以實現(xiàn)單次充電續(xù)航1000公里。 到底什么是固態(tài)電池,什么是半固態(tài)電池呢? 固態(tài)電池與目前主流的傳統(tǒng)鋰離子電池最大的不同在于電解質(zhì),固態(tài)電池使用固體電解質(zhì),替代了傳統(tǒng)鋰離子電池的電解液和隔膜,固態(tài)電池的固態(tài)電解質(zhì)在進行化學(xué)反應(yīng)時,不會析出易燃液體,所以固態(tài)電池大大降低熱失控風(fēng)險,而且因為電解質(zhì)為固態(tài),相比傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池體積能量密度提升70%以上,達到500Wh/kg的水平。 目前固態(tài)電池的開發(fā)難度較大,在短時間內(nèi)難以裝車落地,但急需一個優(yōu)于液態(tài)鋰電池的產(chǎn)品,于是半固態(tài)電池應(yīng)運而生。 半固態(tài)電池是一種介于液態(tài)鋰電池與全固態(tài)鋰電池之間的電池形態(tài),即混合固液電池。相比固態(tài)電池,半固態(tài)電池含有一定量的液體電解質(zhì),而且含有隔膜。衛(wèi)藍(lán)新能源在中國電動汽車百人會論壇上公布的實驗視頻可看出,他們家研發(fā)的上一代能量密度300 Wh/kg半固態(tài)電池包通過了針刺實驗等一系列動力電池安全實驗,相比液態(tài)鋰電池,半固態(tài)電池更輕,能量密度更高,同時體積小,而且更安全。而且半固態(tài)電池可以兼容常用的正負(fù)極材料,能充分利用現(xiàn)今電池生產(chǎn)資源,提前實現(xiàn)量產(chǎn)。 可以說,現(xiàn)今電池的發(fā)展方向為液態(tài)電池—半固態(tài)電池—固態(tài)電池,所以固態(tài)電池已經(jīng)成為了全球相關(guān)企業(yè)的研究焦點,一些國家在固態(tài)電池方面研發(fā)和產(chǎn)業(yè)布局比較早,且技術(shù)路線與中國也大不相同,日本和韓國選擇了“硫化物”路線,美國則是“金屬鋰負(fù)極”路線,中國的相關(guān)企業(yè)結(jié)合液態(tài)電解質(zhì)容易量產(chǎn)的優(yōu)點,以及固態(tài)電池相比液態(tài)鋰電池更安全的特點,發(fā)展半固態(tài)電池可以實現(xiàn)比全固態(tài)電池更快的量產(chǎn)速度。 大家看到上面一大堆如此“化學(xué)”的知識,是不是覺得有點無聊了,那讓我們把話題轉(zhuǎn)回蔚來的半固態(tài)電池上。 蔚來的半固態(tài)電池包,有正極高鎳、負(fù)極硅碳、原位固化固液電解液三個關(guān)鍵技術(shù)點,并沒有改變電池結(jié)構(gòu)或者徹底實現(xiàn)電解液固化。理論上來說,可以講它并沒有顛覆性的技術(shù),只是在材料和工藝上進行了創(chuàng)新。 拋開過程,只講療效,這個半固態(tài)電池包的性能相比蔚來在售的電池包有什么不同呢? 關(guān)于半固態(tài)電池,蔚來現(xiàn)在公布了兩個指標(biāo),一是電池包容量150kWh,二是電芯能量密度360Wh/kg。從體積能量比來看,在換電機構(gòu)保持一致,也就是說電池包體積保持與目前在用的100kWh電池包尺寸相同的情況下,半固態(tài)電池確實能量密度有非常大的提升。 按照這個性能數(shù)據(jù),這個半固態(tài)電池確實挺厲害的,不過消費者更關(guān)心的,是這個電池是否足夠的安全,以及要花多少錢才可以使用這個電池,很抱歉,這兩個問題官方都沒有答案,不過我們可以適當(dāng)討論一下這兩個問題。 電池安全性 根據(jù)2021年第十三屆中國汽車藍(lán)皮書論壇的一場圍繞固態(tài)電池的討論會中,北汽集團副總經(jīng)理廖振波表示:“固液混合技術(shù)中,電解液占比大概在5%—10%。到了10%以內(nèi)的時候,電池的安全問題就能得到基本解決,如果電解液占比能進一步提升到5%以內(nèi)的話就更安全”。我們知道,以往動力電池出問題大概率都是因為電解液,也就是說,蔚來的半固態(tài)電池如果符合以上條件,在安全性上會有大大的提升。不過,還是期待官方后續(xù)公布更多安全性測試的實驗數(shù)據(jù)以及視頻,以消除消費者的疑慮。 電池價格 關(guān)于這個半固態(tài)電池的價格,可以先下結(jié)論,肯定會比蔚來的100kWh電池包要貴。首先,半固態(tài)電池在工藝上與液態(tài)鋰電池有很大的區(qū)別,這意味著需要更高的成本;然后是材料,蔚來的半固態(tài)電池正極采用的是高鎳材料,而鎳的價格,大家懂的;最后,半固態(tài)電池應(yīng)用于動力電池才剛剛開始,產(chǎn)業(yè)配套還不完善,成本在短時間內(nèi)難以降低。一句話,要用新東西,就別沒法追求價格競爭力。 蔚來半固態(tài)電池即將量產(chǎn),證明動力電池已經(jīng)從傳統(tǒng)的液態(tài)鋰電池漸漸過渡為半固態(tài)電池,為純固態(tài)電池的量產(chǎn)打下基礎(chǔ)。在2022中國電動汽車百人會論壇上,中科院院士歐陽明高表示,2025年是液態(tài)電池向固態(tài)電池過渡的關(guān)鍵期,近日,小米、華為也入股了衛(wèi)藍(lán)新能源,說明有越來越多的廠商看中半固態(tài)電池的前景,加入到半固態(tài)電池的發(fā)展行業(yè)中。眾人拾柴火焰高,有競爭力才能有進步,越多新產(chǎn)品的推出就越能加速這個不成熟的領(lǐng)域的發(fā)展,更多電動車?yán)m(xù)航將超過1000公里,到時候電動車?yán)m(xù)航問題將不是問題。 |
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