奔驰1200公里不充电,背后藏着多少老司机都没看透的门道?固态电池这波,可能没你想的那么简单

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去年9月,奔驰那台装着固态电池的EQS从德国一路开到瑞典,1203公里只充了一次电。测完之后,整个行业都在传这事儿。但说实话,真正懂行的人看到的不是续航数字,而是那几个藏在细节里的技术活儿——车子在零下15度的瑞典北部跑,电量只掉了9个点;在德国高速上飙到160公里每小时连续开三小时,然后拿钢针扎电池,温度也就升了42度。这两件事,透着一股子不一样的劲儿。

说到底,固态电池和传统锂电池的区别,就在电解质那一层。液态电池里装的是有机溶剂,遇高温容易出事;固态电池换成陶瓷或高分子材料,热分解温度直接飙到300度往上。中科院那边今年搞出来的“梯度缓冲层”,把界面阻抗从3000欧姆降到50以下,这玩意儿解决的其实是离子在固体里“走路”的问题——原来锂离子在固态电解质里得跳着走,现在给它修了条高速路。

不过真正量产的车,眼下装的都是半固态电池。上汽和清陶搞的那款MG4,10月份单月交付破万台,用的就是这种“打了折”的固态技术。所谓半固态,电解质含量还保留了一点点液体成分,大概在10%以内。这样做的好处是工艺上好实现,成本也能控制住——清陶公布的数据显示,他们的半固态电池pack成本已经降到0.85元每瓦时,只比高端三元锂贵15%。要知道三年前这个差价还在40%以上。

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卫蓝给蔚来供的那批360瓦时每公斤的半固态电池,装在ET7上能跑1040公里。有意思的是,快充时间反而比液态电池少了20%。这里头的门道在于固态电解质能扛住更高的充电截止电压,液态电池一般限制在4.35伏,固态的可以做到4.8伏往上。电压高了,充电速度自然快。但全固态电池的快充似乎还有点儿问题,某些硫化物路线的产品,用2C快充的话,循环寿命可能从1000次掉到300次。

说起来,国内现在搞固态电池的企业,格局大概是“两超多强”。卫蓝在北京、江苏、浙江、山东建了四个基地,清陶在内蒙古、四川那边也铺开了五条线。辉能科技更狠,直接在浙江砸钱建80GWh的超级工厂,目标是2026年拿下15%的市占率。不过产能是一回事,良率又是另一回事。固态电池对“固-固接触面”的要求特别高,得达到亚微米级的贴合度,目前量产良率大概在85%左右,比液态电池的98%还有距离。

材料成本也是个绕不过去的坎。硫化锂这东西,现在市场价能到三四百万一吨,差不多是碳酸锂的40倍。一条1GWh的硫化物固态电池产线,光是磁控溅射设备就得砸进去20亿。要把成本压下来,大概有三条路:材料替代、工艺革新、规模效应。卫蓝用氧化锆替代部分镧元素,让电解质粉体成本降了30%;清陶搞的流延成型技术,把电解质膜生产成本做到了50块钱每平米;等产能从1GWh扩到10GWh,pack成本估计还能再降35%。

车企这边,节奏各不相同。上汽的步子比较大,2026年打算推基于“魔方电池”架构的全固态电池,能量密度目标400瓦时每公斤,首发车型可能是智己L7换代版。比亚迪稳一点,王传福说2027年先在深圳出租车队里小批量跑起来看看效果。蔚来和卫蓝联合开发的150kWh电池包,12月开始交付,李斌说他们的全固态电池将来能兼容现有换电站。广汽埃安那边走的是高端路线,计划2026年先在Hyper SSR超跑上装车,目标续航1200公里,充电倍率做到6C。

低温表现算是固态电池的一大亮点。赣锋的半固态电池在东风E70上测过,零下20度环境下容量保持率能到78%,比液态电池的65%-70%强不少。更极端的是卫蓝在零下40度的测试,电池还能放出72%的电量,同样条件下三元锂电池只剩48%。原理其实也简单,固态电解质在低温下不会像液体那样变得黏糊糊的,锂离子该怎么动还怎么动。

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安全性方面,清陶的半固态电池做针刺测试,全程没冒烟没起火,针刺点温度只升了11度。上汽搞了个10米高空跌落测试,电池包砸下去之后结构完好,放24小时电压降不到0.1伏。这些数据看着挺唬人,但全固态电池有个隐藏问题——因为没有液态电解质,电流变化信号不明显,BMS系统更难提前发现内短路的苗头。

循环寿命这块儿,表现有点分化。标准环境下,卫蓝的半固态电池能做到2500次循环,比液态三元的1500次高不少。但放到45度高温环境,某些硫化物固态电池的衰减速度反而比液态电池快20%。金属锂负极的循环问题更明显,哪怕用了3D集流体结构,全固态电池在0.5C倍率下循环500次之后,锂枝晶还是会让内阻涨30%。

资本市场这两年对固态电池挺热乎。相关上市公司平均市盈率58倍,远超动力电池行业32倍的平均水平。赣锋锂业因为半固态电池在东风E70上用起来了,股价一年涨了120%;上海洗霸靠锂镧锆氧电解质粉体量产技术,市值突破300亿。卫蓝新能源D轮融资估值到了280亿,红杉中国、高瓴这些机构都在加注。

不过冷静看,固态电池要真正大规模商业化,还有三道坎得过。成本关不用说了,硫化锂价格降不下来,整个硫化物路线就悬着。工艺关卡在良率上,固态电池要求电解质膜厚度控制在20微米以下,差不多是人类头发直径的四分之一,传统涂布工艺搞不定。供应链关也比较麻烦,全球能批量供应6N级硫化锂的企业不到5家,能生产20微米锂箔的轧机主要在德国日本手里。

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标准体系的缺失也不能忽视。现在的动力电池国标主要针对液态电池,对固态电池的特殊性考虑不够。比如针刺测试,固态电池表现远超标准要求,但针对界面阻抗增长的寿命评价标准还是空白。全国汽车标准化技术委员会正在制定《固态动力电池安全要求》,新增了200次热循环后界面阻抗增长不超过50%之类的条款。

从长远看,固态电池对汽车设计的影响或许比性能提升更值得关注。比亚迪有个“车身电池一体化”专利,把固态电池做成3-5毫米厚的片状模块,直接嵌进车身骨架当结构件用,整车扭转刚度提升40%的同时还能减重。奔驰的Vision EQXX概念车采用“电池地板”设计,省出了传统电池包占用的300毫米高度,车内空间增加10%。热管理系统也能大幅简化,特斯拉的专利显示,固态电池车型可以减少60%的液冷管路。

至于充电生态,固态电池的超快充特性可能会改变加油站的生意模式。配备350kW以上充电桩的超充站,能让车主停留时间从30分钟缩短到10分钟。蔚来搞的“换电+固态”模式更有意思,固态电池寿命能到10年,换电模式的资产周转率直接提升50%。

说到底,固态电池现在还处在“黎明前”的阶段。半固态产品已经能装车了,但全固态要真正量产,大概还得等到2027年甚至更晚。成本能不能降下来,良率能不能提上去,供应链能不能建起来,这些问题都得一个一个解决。不过话说回来,当年锂电池刚出来的时候,谁又能想到今天满大街跑的电动车呢?技术这东西,总得给点时间。

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