说起现在的电动车,电池真是个绕不开的话题。市面上跑的那些车,绝大部分都用的是锂离子电池,就是电池里面有液体电解质的那种。这种电池里头有正极、负极、电解液和隔膜,靠着锂离子在液体里头来回跑,完成充电放电。
这项技术现在已经很成熟了,能量密度能达到每公斤200到300瓦时,所以续航跑个400公里以上的车,街上可以说是一大把。
问题也真是不少啊。夏天天气热的时候,电池充电容易过热,万一温度太高,就可能引发热失控,然后着火爆炸,咱们新闻里也经常看到电动车自燃的消息,想想都觉得有点悬。冬天就更别提了,尤其在北方,气温一降到零下,电池里的电解液反应就慢了,车子的续航直接就打个五折,开着开着可能就没电了。用户抱怨最多的就是这个,买车时厂商吹得天花乱坠,结果一用起来续航就缩水,电池用个两年容量就衰减超过10%,而且还得担心快充会伤电池。
厂家嘴上说电池终身质保,可真出了问题去修,不仅麻烦,成本也高得吓人。说实话,锂离子电池发展到现在,感觉快要到头了,再怎么优化,能量密度也提升不了多少,成本降到每瓦时0.3到0.4元,我觉得这差不多就是极限了。2025年中国电动车电池的装机量预计会达到690吉瓦时,增长得确实快,但性能提升的空间,在我真的不大了。
一个“新星”就浮出水面了,那就是固态电池。它用的是固体电解质,代替了现在的液体,通常会用到锂钠玻璃化合物什么的。它最大的亮点就是能量密度高,能达到每公斤400到600瓦时,甚至理论上说能冲到每公斤900瓦时。这是个什么概念呢?就是说,同样大小的电池包,装上固态电池,续航里程能直接翻倍,轻松跑个1000公里以上。像奇瑞之前就展示过,说能做到1500公里,从杭州开到北京,一路都不用充电,想想都觉得激动。
安全方面,固态电池也强太多了。因为它没有液体,也就不会发生漏液爆炸,热稳定性也特别好,高温低温都能稳稳的。循环寿命也长,测试显示充放电1000次以后,电池容量还能剩下95%,这差不多就相当于你开了50万公里,电池都还像新的一样。充电速度也是飞快,10分钟就能充到80%,这比现在锂电池充满一半得半小时,简直是质的飞跃。
它的结构也简单了,省去了隔膜和一些注液工艺,所以体积小,重量也轻,对汽车设计来说,这真是个好事。固态电池解决了现在锂电池的很多痛点,里程焦虑没了,安全靠谱了,寿命也更长了。
话又说回来,固态电池也不是完美无缺的。它现在有几种技术路线:聚合物、硫化物、氧化物。每种都有自己的优点和缺点。聚合物容易成膜,柔韧性好,但是室温下的导电率低,化学稳定性也差一点。硫化物导电率高,像液体一样,不过生产环境要求高,要做到无水无氧,不然会产生毒气,成本也高。氧化物比较稳定,但是硬度大,界面阻抗问题严重,电池容易开裂。
这些固态电池路线普遍存在的问题就是成本太高了。现在一套固态电池包的材料费,能比液态电池贵上3到5倍,差不多每千瓦时400到800美元。界面问题也很大,固体和固体之间接触不紧密,离子传输就慢,导致良品率低,大规模生产的时候导电率会下降30%到50%。虽然它总体上安全性能好,但硫化物电池在高温下放热很猛,温度能升到800度。还有,负极如果用纯锂金属,容易长出枝晶,影响电池寿命。这些问题虽然都在努力解决,但短期内想在量产车上大规模使用,可能还得先走半固态这条路,就是里面还混着一点液体,性能折中一下。
那量产进展怎么样呢?全球各大厂商都在抢这个赛道。最早是丰田,2010年就展示过原型车,续航能到1000公里。现在丰田已经有1300多项专利,计划在2027到2028年推出搭载固态电池的车型,小规模量产可能2025年就开始了。中国这边,广汽在2024年2月说2026年就能量产装车,4月又公布会用海绵硅负极高容量正极,能量密度能到每公斤400瓦时,体积密度也提升了52%。蔚来在2021年1月就发布了150千瓦时的半固态电池包,能量密度每公斤360瓦时,2024年会在ET7上使用,续航能超过1000公里。2025年4月他们虽然会批量生产,但在优化后可能会暂停几百台。他们的供应商卫蓝新能源计划2025年上市扩产。宁德时代也在行动,2025年要组建千人团队,主攻硫化物技术,目前已经试产了20安时的原型电池,预计2027年能小规模量产。
比亚迪的电池CTO说,他们家的全固态车将在2027年上市,2030年普及开来,目前2025年已经在测试EV模型了,估计2026年底就能出新产品。国轩高科的金石电池,能量密度也是每公斤400瓦时,计划2025年上车验证。上汽智己也给出了时间表,2025年5月会有动作,2026年交付能量密度超过400的电池,2027年用在新车上。奇瑞则说2026年上车,2027年实现规模化。长安也计划2025年内推出功能样车,2027年正式量产。
从这些消息来我觉得2025年到2027年这几年是关键时期。固态电池会先从小规模的高端车型开始搭载,等成本降下来以后,再慢慢普及到更多车型。央视之前还报道说中国团队攻克了固固界面问题,100公斤的电池就能让车续航突破1000公里,预计2027年就能量产。
这事对市场的影响可大了,现有新能源车肯定面临更大的贬值压力。就像X平台上有人说的,固态电池一旦出来,现在的电动车电池每年会贬值2.8%,用着用着就过时了,这种感觉确实不好受。
我觉得,成本现在是头号杀手,它现在比液态电池贵好几倍,生产线也要投入新设备,兼容性可能连50%都不到。界面稳定性、良品率、还有大规模生产,这些难题都得一个一个攻克。专家说国外可能领先我们一年,但我觉得这不会颠覆什么,中国电动车市场的竞争,只是从上半场打到了下半场。
现在的电动车不会一夜之间就变成废铁,固态电池会先在高端市场替代,等成本降了才普及开来。你现在开的锂电池电动车,还能开好几年呢,虽然续航和安全性确实比不上未来的固态电池,但对大多数人来说,现在也足够用了。总的趋势是固态电池会推动整个行业升级,消费者最终会受益,里程焦虑会少很多,充电也更快了。车企当然得跟上,不然就会落伍。
电动车会变得更好,但我觉得大家也别急着卖掉旧车,等等看真正的量产落地再说。
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