近期,长安汽车宣布固态电池将于2026年装车验证,2027年实现量产,这一时间表与上汽集团等车企的计划不谋而合。然而,在实验室突破频传的背后,一位电池工程师透露的65%良率和成本高出三倍的量产困境,揭示了理想与现实之间的巨大鸿沟。
全固态电池的材料成本约为1.5-2.5元/Wh,这意味着100度电池包的材料成本就高达15-25万元。加上其他因素,一块电池成本突破30万元也并非不可能,这几乎相当于一辆特斯拉Model 3的售价。相比之下,当前液态电池的成本已压到1000元/kWh左右,40度电池包成本仅4万出头。
成本结构的核心在于电解质材料。硫化物电解质每吨成本高达80-100万元,远超传统电解液。有工程师透露,他们制作的硫化物电解质每管成本就达800元,材料成本占比超过40%。长安汽车可能通过干法电极工艺来应对这一挑战,该技术取消了溶剂使用与烘干步骤,直接通过多辊压实方式完成成膜过程,有望降低生产成本。
硫化物固态电解质在潮湿环境中极易分解产生有毒气体,这要求生产过程必须在绝对无氧无水环境下进行。当前的产线改造成本与精度要求极高,如同在规模化生产线上建造“无菌手术室”。
干法电极工艺或许是破解之道。曼恩斯特开发的全陶瓷双螺杆纤维化机,采用陶瓷机筒内衬与螺纹元件,从根源杜绝金属异物引入,保障电芯安全性。其14辊双面同时成膜工艺可将膜厚波动压缩至±3μm,远超传统单面成膜工艺的精度。但即便如此,从中试线到大规模量产仍面临巨大挑战。
目前我国尚无固态电池相关国家标准,这一空白正成为量产的重要障碍。2024年6月发布的《2024年汽车标准化工作要点》提出要前瞻研究固态电池标准子体系,但具体标准的制定仍需时间。
安全标准的缺失尤为突出。全固态电池的安全边界确实比液态电池更宽,但一旦突破这个边界,所承受的后果可能比液态电池更严重。热失控测试方法不统一、界面稳定性评估缺失等问题,使得不同企业的产品难以在同一标准下进行比较。
锂锆铝氯氧等关键材料的供应瓶颈不容忽视。全球硫化物电解质产能目前仍由日韩企业主导,国内供应商能力尚待验证。高纯度硫化物提纯难度大,材料规模化制备的技术壁垒较高。
近期中国科学技术大学开发的新型锂锆铝氯氧固态电解质带来一线希望。该材料以经济的四氯化锆为核心原料,成本不到主流硫化物固态电解质的5%,且可在低压力下实现稳定循环。这一突破可能改变供应链格局,但从实验室到规模化生产仍有距离。
国际方面,丰田、三星SDI均将2027年视为关键节点。国内阵营中,宁德时代已将全固态电池小规模量产时间从2025年推迟到2027年,大规模量产计划于2030年左右推进;比亚迪则瞄准2030年实现全固态电池批量应用。
不同企业选择了差异化策略:比亚迪推进混固电池技术,而长安汽车则坚持全固态路线。这种技术路线分裂可能带来充电设施兼容性等问题,但也为市场提供了更多选择。
从技术突破到大规模商业化应用,往往需要漫长时间。以刀片电池为例,从技术突破到成本降低40%以上、真正进入大规模商业化阶段,整个过程历时约7年。固态电池同样面临技术、成本、供应链等难题,且挑战更为复杂。
长安汽车2027年量产宣言既展现了技术自信,也是市场竞争策略。实现这一目标需要技术、资本、供应链三方面协同突破。在当前中试阶段,良率提升、成本控制、标准制定等关键问题仍需解决。
面对2027年这个时间节点,你认为长安汽车能否兑现其量产承诺?欢迎分享你的观点。
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