
因為固態電池效率更高,能量密度更大,同時更加安全的屬性,成為當前新型動力電池的一致追求。中科院院士歐陽明高也直言:“在現有的各種探索中,最有可能成為下一代動力電池的就是固態鋰電池。”
然而,就是這樣的固態電池,近日成為市場關注的焦點的主要爭議點在于,半固態電池是不是固態電池?
白馬是馬,半固態電池不是固態電池嗎?
從市場層面消息來看,近日,上汽集團宣布,超級智能轎車智己L6將于4月8日正式亮相,其“行業首個準900V超快充固態電池即將量產上車”的海報一出,引來業內廣泛關注。不少自媒體老師紛紛跟上:“它的問世標志著中國新能源汽車行業正式步入了備受期待的固態電池時代的重大里程碑”、“固態電池技術的應用將為我們的生活帶來翻天覆地的變化”等等,有的甚至直言“全球第一輛固態電池量產車”、“標志著全球新能源汽車進入了固態電池時代”。
一時間,固態電池概念問題成為關注焦點。對此,有人質疑,上述宣傳是在玩文字游戲。
“文字游戲不是我們擅長的,唯有技術創新迭代才能推動時代進步,智己就是要用實際行動來踐行。”智己CEO劉濤決定,次日在電池供應商清陶能源工廠進行一場直播,以揭開智己固態電池神秘面紗。
直播中,清陶能源創始人兼總經理李崢介紹,公司的電池分三代研發,目前推出的是第一代半固態電池,要到第三代才會實現全固態。所以,由此來看,當下智己L6搭載的固態電池依然屬于半固態電池的范疇。
不止智己汽車,此前蔚來汽車創始人、董事長兼CEO李斌親測電池包之旅,成功完成1000公里自駕路程的電池包也是半固態電池。
那么,還是同樣的疑問,半固態電池究竟是不是固態電池?
先從定義來看,目前固態電池似乎還沒有準確的概念規范。今年年初征集企業意見的《鋰電池行業規范條件(2024年本)》修訂草稿中也僅僅新增了對固態電池的產品性能要求:固態單體電池能量密度≥300Wh/kg,電池組能量密度≥260Wh/kg,循環壽命≥1000次且容量保持率≥80%。
有業內企業認為,液態、半固態、全固態是以電池內部液體的含量的多少來定義的,只要電池電解液里含有固態電解質,不管多少,都可以稱之為固態電池。就像智己小編在新浪微博中回復網友質疑時表示的,白馬是不是馬呢?
也有行業觀點認為,液體質量占比在5%-15%的電池為半固態電池,5%以下為固態電池;若電池內完全不含電解液,則為全固態電池。
想想都有道理,難分伯仲,有關于半固態和固態電池屬性規范的問題也在持續發酵。面對以上種種,動力電池恐怕也從沒有想過,自己有一天也不單單是一個電化學問題。
不過,從中國汽車動力電池產業創新聯盟日前披露的動力電池裝車信息來看,其明確標明了今年1-2月,我國半固態電池已實現裝車458.2MWh,而不是固態電池實現裝車。
其實,對固態電池概念問題的追究,歸根結底還是源于大家對高安全、高能量密度動力電池的追求,認為只要是固態電池,就會完美實現上述性能,然而,當下半固態電池顯然還不能滿足市場需求。不過從另一方面講,半固態電池畢竟也有使用固態電解質,按固態電池來開發的,而說它是固態電池,它又有缺陷、不完美。
雖然概念規范之前,半固態電池到底是不是固態電池無從明確劃分,但是,行業內企業可以做到的是,在宣傳產品時明確標明,而至于半固態算不算固態,觀者心里自有定數。
上車時間表出爐,全固態電池量產不遠了?
不管是半固態電池,還是固態電池,車企及電池廠商最終追求的依然還是全固態電池的量產上車。當半固態電池是不是固態電池上升到哲學思考的時候,多家車企已公布上車計劃!
2024年3月26日,日產汽車發布最新消息,將提供包括全固態電池(ASSB)在內的多款新型電池技術,以多元化的純電動汽車解決方案滿足不同消費者的需求。在2028財年,還將發布包括全固態電池在內的多款新電動車型。
同樣在2024年,持續發力技術創新的比亞迪也發布了全固態鋰電池相關技術,根據計劃,公司將在2025年試裝全固態鋰電池,帶來更快的充電速度和更高的充電效率;2026年,將發布搭載全固態鋰電池的新純電平臺和車型,為用戶提供更加可靠、更高性能的電動汽車。
寶馬汽車希望在2025年之前推出第一輛基于Solid Power電池技術的原型車。但從2023年12月份在BMWBlog報道的媒體發布會內容來看,寶馬的下一代電動汽車將采用固態電池,但不會在2030年之前到來。原定于2025年推出的Neue Klasse電動汽車似乎將在沒有新電池技術的情況下推出第一批 。寶馬電池制造能力中心(CMCC)經理Kurt Vandeputte強調,公司現在正在研究的是原型,生產線也是該原型生產線。
不過值得一提的是,2023年11月,美國全固態電池企業Solid Power表示,公司已生產出首批固態電池A樣品,并將其交付給寶馬汽車。這些樣品將支持寶馬汽車的示范項目,成為其技術力證。
同寶馬汽車一樣,豐田也曾把固態電池車的推出日期定在2025年。但在2023年6月份,豐田表示,預計在2027年或2028年之前不會大規模生產這種電池。不過,在2023年12月,豐田表示,計劃2027-2028年推出搭載全固態電池的BEV純電動車。
除了上述企業,2023年12月,長安汽車還牽手贛鋒鋰業,雙方合作關鍵發力(半)固態電池產品的研發應用。2023年,長安汽車開始將固態電池作為電池自研的重要技術路線之一,并目標在2025年進入量產應用。其透露,公司固態電池重量能量密度達到350-500Wh/kg、體積能量密度750-1000Wh/L,2030年全面普及應用。
此外,李斌試駕直播車型的半固態電池預計今年五六月也會出現在蔚來的換電站。
車企紛紛官宣固態電池上車時間,大規模商業化量產是不是也快來了?答案是否定的。 從上述企業公布的動態來看,固態電池商業化并不是一帆風順的,上車時間也面臨著不確定性。
“在全固態電池的產業化方面,國內外都面臨瓶頸,目前可以說中國與其他國家站在同一起跑線上。”近日,中關村新型電池技術創新聯盟秘書長于清教在接受媒體采訪時表示,對于新能源汽車產銷量早已遙遙領先的國內市場來說,難得與其他國家“步調一致”,而這也從側面說明了全固態電池的商業化之難。
作為電池行業的龍頭大哥,寧德時代完全支持固態電池技術,并且已經持續了10年。3月28日,寧德時代董事長曾毓群在接受英國《金融時報》采訪時表示:“幾乎每個月我都會看研發人員在固態電池方面的工作,所以我知道所有的進展,但不知為什么,我們仍然有不少阻礙。”其進一步強調,固態電池只有在使用新型化學材料、負極電極使用純鋰金屬的情況下才會有很大優勢,要將固態電池推向市場還有很多困難。
研究機構EVTank在《中國固態電池行業發展白皮書(2024年)》中強調,全固態電池目前仍然面臨著尚未完全解決的離子電導率問題、固固界面問題和循環性能問題等,預計其產業化時間節點將在2030年左右。
不過,于清教認為,我國在新能源汽車、儲能等下游消費市場培育較好,電池供應鏈相對完備,制造水平與成本控制等方面其實是具備很多優勢的。因此即便是面對同一道難題,國內市場仍然可以掌握較大勝算。
事實也的確如此。從國外來看,根據時間表,美國全固態電池生產商Solid Power此前宣布,將在2030年之前將實現全固態電池的量產;韓國電池企業LG新能源計劃2030年實現全固態電池量產;SKI計劃2028年實現固態電池商業化;三星SDI全固態電池將在2027年投入量產,能量密度可達900Wh/L,比現有的電池提高了40%左右。
從國內來看,在近日中國電池新能源產業鏈調研團江浙線的調研活動中,江蘇衛藍新能源電池有限公司副總經理甄小立透露,隨著公司現在對半固態技術的掌握,再加上材料端的一些改進和工藝上的摸索,衛藍新能源暫定于2027年左右實現全固態電池量產。此前,在2023年12月,廣汽埃安曾宣布,2026年,全固態電池將在因湃產線量產,并率先搭載于昊鉑品牌車型。
結語: 固態電池概念還有待規范,市場化腳步已越來越近。 EVTank預計,到2030年全球固態電池的出貨量將達到614.1GWh,在整體鋰電池中的滲透率預計在10%左右,其市場規模將超過2500億元。從市場表現來看,近幾年,我國對于半固態電池的研發使其技術進步和成本降低均大幅度超預期,未來市場對于固態電池需求量、出貨量也將大幅度提升。

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