这篇文章里的所有内容,都都是来自可靠的资料,文章的末尾会详细说明来源信息。
现在买车,少不了得考虑一个问题,那就是到底是选电动车还是燃油车。很多人放弃电动车,转而买油车,主要是因为觉得充电不太方便,续航里程又不长。
电动车续航不足的关键在于电池技术,要是能研制出一种彻底解决里程焦虑的电池,那对整个电动车行业来说,绝对算得上一场革新的大事件。
搞了几十年,中日韩三国一直在攻关“固态电池”,可是到现在,好像还没见到真正能大规模投入生产的固态电池问世,真是让人挺疑惑的。
从“伪固态”到认知错位
现在,逛新能源4S店,你会发现十家里面有八家都在聊“固态电池”,有人说“明年就能搞定全固态”,也有人说“半固态是个过渡版本全固态”,听起来好像固态电池离咱们挺近的似的。
其实啊,固态电池要真正走到市场上,还得再等一段时间,很多汽车销售也喜欢绕弯子,不是他们刻意忽悠你,而是这个行业自己都没弄明白到底咋回事。
在固态电池的研发方面,中日韩三国可说是经历了不少阶段。说到日本,早在二十多年前,索尼就已经开始大规模生产第一款锂电池,技术水平算是走在了前头。
固态电池的推进和锂电池的发展有点像,大家都在不断探索尝试。日本在这一块投入了巨大的资源,几乎是全国家力而为,目标就是抢占先机,占领先导地位。
早在2010年,丰田就推出了“硫化物固态电池”,而在韩国,固态电池的研发主要由LG能源解决方案、三星SDI、SK On和现代汽车领头推动,特别是三星SDI,已经建立了韩国第一个全固态电池试点生产线。
从2010年至今,中国在固态电池的研究方面取得了突飞猛进的发展,相关的论文数量也是节节攀升,呈现出快速增长的态势。
比如在2015到2021年期间,中国科学院物理研究所推出了多种解决方案,包括原位固态化、纳米级固态电解质包覆正极材料、界面预锂化技术、低膨胀的纳米硅碳负极材料,以及界面热复合等综合措施。
中日韩已经喊了十多年来固态电池量产的口号,可真正走到大规模生产还得再等一段时间。其实,这也成了不少车企的宣传噱头。在国内新能源市场里,竞争激烈得很,要不就推点新技术,要不消费者根本不买账。
这样含糊不清的说法,把市场搞得乱七八糟,更尴尬的是,“全固态电池”的具体定义都没有个统一的标准。
中国在2025年推出的《全固态电池判定方法》里明确指出,离子传输必须全部靠固体电解质来完成,而且还要求在120℃真空干燥6个小时后,失重率得低于1%(没有明显液态残留)。相比之下,日本还没有出台类似的标准,这就造成一些企业对于“全固态电池”的定义存在不同的理解和描述。
这市场的概念挺乱的,导致好多依然搞不清楚到底什么才是真正的固态电池。
其实啊,制造全固态电池其实也没啥难度,实验室里早就拿出一块完整的固态电池样品了,可难的是怎么把它做得跟普通电池一样便宜,又能保持稳定。
其实最关键的地方就在“接触”上,固态电解质和电极都是硬邦邦的固体,两块硬东西挤在一起,免不了会出缝隙,这些缝隙一存在,就会影响离子的传输速度,导致电池的性能大打折扣。
更让人头疼的是,充放电过程中,电极还会膨胀收缩,产生的应力能达到200兆帕,就像把一辆小车压在你的指甲盖上一样,缝隙只会变得更大,甚至还会长出锂枝晶,一旦短路,可能就会引发起火。
为了搞定这个难题,业内尝试了三条途径,可每条都藏着陷阱。聚合物那边技术已成熟,但导电率实在太低;氧化物的方案安全靠谱,但导电性能还是差强人意;至于硫化物,导电那是没得挑,不过它们怕空气和水,还得靠像锗、镧这些稀有金属帮衬。
再牛的实验室技术,要是真不能实现大规模生产,那也只算是空谈而已。
产业链协同失灵
日本手握硫化物电解质的关键原料,高纯度硫化锂出口到咱们这儿,价格还能比卖给自己人贵40%,这难不成还不是垄断的节奏?
不过中国这块短板也挺明显,尽管掌握了全球85%的稀土产能,但像镧、铈这些原料要变成能用的材料,还得依赖韩国的技术。你用我原料,我帮你加工,结果两边成本都得往上涨。
更让人觉得挺郁闷的是车企们,每次三国举办技术交流会的时候,没人愿意拿出真正的实车测试数据,像低温循环寿命、安全碰撞那些关键数据都藏着掖着。结果呢,大家都在重复搞同样的难题,浪费了大概30%以上的资源。
就像三个厨师都想做满汉全席,你藏着酱油,我抱着醋,结果啥也没端出来。日本丰田专注走硫化物路线,中国打算从半固态慢慢过渡,韩国又死盯着聚合物,路线完全不一致,连设备都没法通用。
内部没能齐心协力,外部的替代技术早就逼得很紧了,丰田自己都搞不清楚固态电池的门道,转眼间就推出了氢燃料的重型卡车,续航还能达到1200公里,充电只需15分钟,又跑了三年路测,可真是动作快得很。
宁德时代的钠离子电池成本大约只有传统电池的六成,能量密度达到了160Whkg,装在五菱宏光MINIEV上卖得挺火,还能用来做家庭储能,一下子抢走了大约15%的潜在市场份额。
本来固态电池就挺慢的,加上现在各种新型电池正逐步抢占市场,更令人没底的是量产时间表,一开始说2025年,后来又改到2028到2030年,丰田、宁德时代这些大佬还不断调整计划,底下的厂商谁敢轻易投资呢?生怕刚建好生产线,技术路线又有变。
结语
中日韩在固态电池量产上的难题,绝不仅仅是卡在某个技术点,只要市场和企业都能静下心来扎实研究,毫无疑问,固态电池很快就会进入到研发的成型阶段。
其实这事儿就像搭积木,光靠一个国家堆不高,得大家一起搞明白积木摆放的位置。要是还抱着“我赚你亏”的心思,不协调标准、不共享资源,别说十年了,再等十年,可能还是个“快要量产”的传闻。
实际上,关键的问题从未在技术层面,而是要放下那些小算盘,齐心协力整合起来。毕竟在新能源这条跑道上,落后一点点,可能就意味着错过整个时代的节奏。
参考信息
大家都在关心一个话题:中国固态电池研发是不是还比不上别人?其实,很多朋友可能觉得我们还在追赶步伐,但实际上,咱们的技术实力也在不断进步。虽然和一些先进国家比起来还存在差距,但咱们的科研团队、产能布局都在逐步赶上。别忘了,这块蛋糕咱们从零开始,再加上国家的大力支持,未来完全有希望取得突破。
在固态电池火热发展的背景下,新浪财经于2025年1月2日发表了一篇名为《固态电池热潮下的三点冷思考》的文章。
全部评论 (0)