在新能源技术的浪潮中,固态电池作为下一代电池技术的代表,正逐步从实验室走向商业化应用,以其独特的优势引领着电池产业的深刻变革。

有人说,固态电池会革油车的命,也有人说,上市永远还要五年,到底是性能怪兽,还是科幻大饼?固态电池离我们普通人又还有多远?


什么是固态电池?

所谓的固态电池,就是将电解质和隔膜采用固体材料,这样可以大大提高电池的安全性,防止短路和爆炸。而且固态电池内部没有液态电解质,所以可以做的非常薄,这样就可以增加电池的能量密度,提高电池的续航里程。


怪兽性能之——续航成倍提高

决定电动车续航的事能量密度,即单位质量能够提供的电量。现在,路上常见的电动汽车,电池内部含有电解液,所以叫液态电池,其电芯能量密度约250wh/kg,如果把电解液换成更小更轻的固态电解质,就成了固态电池,能量密度轻松超过400(wh/kg),未来甚至能达到900(wh/kg),比现在提升260%。

拿满电能跑500公里的小米SU7来说,要是搭载上固态电池,能跑1800公里,从北京开到上海,电量还剩1/3。

怪兽性能之——充电速度堪比加油

固态电解质由于更耐高温,可承载更高充电功率,充电比现在最快的5C充电快一倍,充电9分钟可续航1000公里。对比油车,按4分钟加一箱油(50L),续航500公里计算,充电和加油速度已经相差无几。

怪兽性能之——寿命大幅延长

固态电池化学性质更稳定,循环充电6000次后,电池容量仍能保持80%以上,是现在三元锂电池寿命的8倍。

今年年初,Quantum Scape公司的固态电池通过了大众公司的测试,其电池寿命可达50万公里,每年开2万公里的话,能开25年。

怪兽性能之:安全性大大提高

液态电池在充放电时,会逐渐堆积形成“锂枝晶”,就像电池内部长出的尖刺,有可能刺破隔膜层,导致短路甚至引火自燃。

而固态电池由于强度更高,即使又枝晶也很难穿透,即使真的穿透了,其材料可耐1000多度高温,根本就燃烧不起来。

难怪有人说,固态电池普及之日,就是燃油车推出历史舞台之时。


那么,既然固态电池这么好,为啥还没上市呢?

固态电池虽然听着美,但也有不少坑要填。

这就要说到固态电池最大的缺点了——量产难,固态电池所需材料工艺要求极高,良品率目前还较低,金属锂的用量也是成倍增加,而且,要打造全新的生产线,前期需要巨额投入,这些无疑多增加了生产成本。

此外,还有充电桩的问题。固态电池要求充电功率更高,现有的充电桩可能不够用。要是全国都换新的,那可是天文数字的投资。

再说生产成本。固态电池技术含量高,造价自然也不便宜。对咱们普通消费者来说,可能一时半会儿还消费不起。

还有就是 技术成熟度的问题。固态电池虽然概念很美,但现在还处在实验室阶段。从实验室到量产,中间还有不少坎儿要过呢。谁知道会不会遇到什么意想不到的问题呢?

所以呢,固态电池虽然前景很好,但短期内还难以完全取代换电模式。不过长远来看,固态电池肯定是大势所趋。各大车企也都在加紧研发,就看谁能先突破了。


所以,有人辣评,固态电池上市,永远还需要5年。

其实,每项新技术问世时都会遭受质疑,我们现在常用的液态锂电池问世以来能量密度提升了3倍,成本却在十几年间下降了80% ,只要持续推动研发和进步,量产只会使时间问题。

事实上,固态电池赛道的竞争,可以说已经进入白热化的决赛圈。今年7月,三星展示了续航960公里,20年寿命的全固态电池,目前已完成了首批电池交付。德国大众也和固态电池厂商签订了大规模量产协议。


而我国,由于锂资源丰富,稀土产量更是占全球68%,在部分技术路线上,有天然优势,上汽集团发布的智己L6,搭载光年半固态电池,使用固液混合电解质,在性能和成本之间寻找平衡点,能量密度提升了30%,并实现高温不可燃。

去年,宁德时代也发布了凝聚态电池(实为半固态),电池密度高达500(wh/kg)。此外,国内另一家大型电池企业又给出了更惊爆的官宣。那就是重庆太蓝,几天前,重庆太蓝发布了国内第一款车规级全固态电池。能量密度达到了让人惊掉下巴的720WH/KG!创造了中国新记录。

720WH/KG意味着什么?意味着比蔚来ET7、上汽智己L6的“半固态电池”高出了整整1倍!这2款车续航能跑1000公里,那要是换上重庆太蓝的“全固态”……岂不是能跑2000公里?就算是有各种损耗,闭着眼跑个1500公里+总没问题吧?

目前,广汽、宁德时代、比亚迪等领军企业都计划在2030年前实现固态电池的稳定量产。

根据电池网的不完全统计数据,自9月份以来,已有超过10家上市公司公布了它们在固态电池领域的布局进展,涉及电池、正极材料、负极材料、隔膜、电解液、集流体、设备等多个领域。

想象一下,未来某一天,固态电池用在手机、电脑或者能耗更高的飞行车上,又会引发怎样的变革呢?

追加内容

本文作者可以追加内容哦 !