半固態(tài)電池上車元年漸近:產(chǎn)業(yè)鏈各方動作明顯加速,全固態(tài)仍是“持久戰(zhàn)”
工信部日前公示名單中,半固態(tài)電池首次配套亮相。
隨著年關(guān)將至,近半個月來,當(dāng)升科技、贛鋒鋰業(yè)等多家公司流出固態(tài)電池新動向,消息頻率較此前明顯上升。
例如,今日,北汽藍(lán)谷在互動平臺透露,公司目前已完成第二代固態(tài)電芯開發(fā)、電池系統(tǒng)臺架測試驗(yàn)證及整車(ARCFOXαT)搭載驗(yàn)證。第三代固態(tài)電池技術(shù)也在規(guī)劃中。
就在上周五,工信部公示《道路機(jī)動車輛生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品公告》(第351批)。值得注意的是,與以往批次相比,本次半固態(tài)電池(混合固液電解質(zhì)鋰電)首次配套亮相——東風(fēng)E70搭載由贛鋒鋰業(yè)供應(yīng)的半固態(tài)電池,預(yù)計(jì)該車型將在春節(jié)前交付。
此外,明年蔚來全新車型ET7也將搭載半固態(tài)電池包,而2022年也由此被看作“(半)固態(tài)電池上車元年”。
固態(tài)電池憑什么能成為“引無數(shù)英雄競折腰”的下一個選擇?
眼下,業(yè)內(nèi)兩大主流路線便是磷酸鐵鋰及三元電池,但兩者都逃不開安全性及續(xù)航里程兩個問題。
一方面,液態(tài)電池的安全性能始終是行業(yè)關(guān)注的一大焦點(diǎn),針刺試驗(yàn)幾乎成為了每一場電池新技術(shù)發(fā)布會的“保留節(jié)目”,而其液態(tài)電解液也被看作起火自燃事故背后的元兇。
另一方面,工信部《中國制造2025》提出,到2025/2030年,我國動力電池單體能量密度需分別達(dá)到400Wh/kg及500Wh/kg。不過,即便是采用硅基負(fù)極而得以大幅提升能量密度的液態(tài)電池,也難以邁過500Wh/kg這道“坎”。
在這兩個問題面前,固態(tài)電池是當(dāng)下最近的一條路。
其在能量密度、輸出電流穩(wěn)定性、服役壽命、體積等方面均具備優(yōu)勢,而最突出的優(yōu)勢便是安全性及續(xù)航里程:固態(tài)電解質(zhì)不可燃、耐高溫、無腐蝕、不揮發(fā);另外數(shù)據(jù)顯示,其續(xù)航時間可達(dá)傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池的2-3倍。
然而,從大眾、寶馬等主流車企的研發(fā)進(jìn)程來看,固態(tài)電池的量產(chǎn)應(yīng)用大多都要在2025年或之后才可實(shí)現(xiàn)。日本東京工業(yè)大學(xué)特聘教授菅野了次上周五表態(tài)中時間也類似,其認(rèn)為全固態(tài)電池在5年以內(nèi)實(shí)用化的可能性很高。
換句話說,短期內(nèi),全固態(tài)電池仍無法大規(guī)模量產(chǎn)。
因此,蔚來ET7、東風(fēng)E70所搭載的“半固態(tài)電池”部分減少電解液用量,采用部分固態(tài)電解質(zhì),由此作為折中方案,成為邁向全固態(tài)這一技術(shù)之前,可以率先完成的一個“小目標(biāo)”。
不過,即便實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),固態(tài)電池的未來仍是“路漫漫其修遠(yuǎn)兮”。
先不說離開實(shí)驗(yàn)室后,固態(tài)電池銳減的功率密度;充放電循環(huán)中電極膨脹,以及快充性能欠佳的問題,也會讓多數(shù)消費(fèi)者搖頭。
而中科院院士、清華大學(xué)教授、汽車安全與節(jié)能國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任歐陽明高預(yù)計(jì),全固態(tài)電池要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化、并對市場格局產(chǎn)生重要影響,仍需十年左右。而現(xiàn)有的鋰電技術(shù),包括液態(tài)電池及半固態(tài)電池,在2030年前仍將占據(jù)絕對主導(dǎo)地位。
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