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差評 (ID:chaping321)
,作者:脖子右擰,題圖來自:視覺中國
但凡大夥想過買電動汽車,你肯定聽過見過下面這話:
“別買電動車,續航不行,沒地方充電。”
“別買電動車,容易自燃,你看那某某電車,隔段時間就燒一輛,多危險啊。”
唉,新能源汽車這個天之驕子,去年全球賣了 670 萬輛,同比增長 102。4%,國內零售 298。9 萬輛,更是同比增長 169。1%。
可隨著銷量暴增,新能源汽車的“天生缺陷”越來越明顯。
隔壁油車一次加滿能跑個七八百公里,加滿一箱四五十升的油箱也就幾分鐘,絲毫沒有續航焦慮。
但純電動車受限於電池本身特性,量產的超級快充也得 30 分鐘到一小時,而且續航也沒油車長,除了上綠牌以外,多少都有點被阿油吊打。
續航不行,電池易燃,充電又慢,充電樁也不夠普及,妥妥落了個“電動爹”的名號。
說到這,你可能覺得電動車這輩子就這樣了,註定被油車按在地上摩擦的命。
但是,我要告訴你,電車“鹹魚翻身”的轉機要來了。
那就是徹底革新掉這個“扶不起的阿斗” ——
液態鋰電池,換上固態電池。
固態電池是誰,我給大夥講個故事。
2021 年 1 月 9 日,蔚來開了個 NIO day,類似於手機廠商一年一度的新品釋出會,發點新車和新技術。
當天晚上,蔚來宣稱將在 2022 年第四季度給旗艦轎車 ET7 裝上 150 度的固態電池包。
兩天後,蔚來的市值超越比亞迪和大眾,突破 1000 億美元,成功躋身世界第三大車企。
排在它前面的,是“敗家好幾代都敗不完”的豐田和一年賣超 50 萬輛電動車的特斯拉。
當時,蔚來這個剛剛成立 7 年,一年才賣不到 10 萬輛車,年淨虧損超 40 億,連自己的造車廠都沒有的車企,就憑釋出會這一句“2022 年量產裝車固態電池”就搖身一變成為世界第三。
可見這“固態電池”有多鈔能力了。
而且你別以為固態電池這個詞是李斌捏出來忽悠人的,這玩意比李斌說的還厲害。
咱拿液態鋰離子電池做個對比就都明白了。
眾所周知,正負極、電解質
(電解液和隔膜)
,是組成液態鋰離子電池的“三大件”。
甭管你是刀片電池、三元鋰電池還是麒麟電池巴拉巴拉的,無論名字怎麼變,現在裝上車的都還是液態鋰離子電池。
鋰離子在電解液裡,從正極穿過隔膜遊向負極,就是充電。反之,鋰離子從負極遊向正極,就是放電。因為電解液的存在,所以稱它們是液態電池。
顧名思義,固態電池就是把液態電解質換成固態。
這樣操作有啥好處,咱舉幾個例子。
傳統的液態鋰電池的負極一般是石墨,而固態電池中的金屬鋰可以直接充當負極。
不需要負極的石墨,也就不需要所謂的隔膜,固態電池就能做的更薄。
而且相較於傳統負極,金屬鋰的克容量比較高,理論上可以達到 3860mAh/g,大概是石墨負極的 10 倍左右。
所以固態電池的體型就可以更輕更薄,還可以客製化,單體電池的能量密度也要比傳統液態電池高很多。
自然而然,這些優勢最後都會轉化為更長的續航。
說完續航,固態電池的穩定性也比咱現在用的液態鋰電池高好幾個數量級。
以前之所以說電動車容易爆炸,是因為液態鋰電池用久了或者長時間的大電流工作,比如快速充放電,電池內部很容易出現鋰枝晶。
鋰枝晶就好比是負極慢慢長出的一根針,隨著時間推移,這根針會不斷變長,長到把電解質的隔膜刺破,電池就出現短路,短路的結果可想而知。
再加上液態電解質本身就容易燃燒,在高溫下還可能產生可燃氣體,溫度一旦失控,處理不善就可能冒煙起火甚至爆炸。
而固態電池的電解質,都是些聚合物、氧化物、硫化物,耐高溫、耐腐蝕,不容易揮發,可以基本隔絕電池自燃的風險。
即便真的外力穿透刺破了,也大機率不會出現快速自燃甚至爆炸的情況。
所以固態電池能量密度高,不容易著火,又輕又薄。搭載固態電池的新能源車,可以輕輕鬆鬆突破 1000 公里的續航,這續航已經超過目前 95% 的燃油車。
固態電池的快充穩定性也是碾壓液態鋰電池。
就說行業內最快的還沒上車的,廣汽埃安手裡的石墨烯基超級快充電池和寧德時代的鈉離子電池,也都要 8-15 分鐘充到 80%。
而固態電池可以輕輕鬆鬆在 10 分鐘內快充至 100%。
你想想,如果再來個固態電池的換電模式,三分鐘換一塊固態電池。
這搭載固態電池的電動車不就徹底碾壓油車了,續航比油車高,充電還能和加油時間齊平,也更安全。
說到這,你就明白為什麼李斌一句固態電池能把蔚來市值拉到車企第三。
那是不是按蔚來的規劃,等今年第四季度咱電車裝上固態電池,就沒人敢再說一句“電動爹,易燃易爆炸”?
emmmm……咱還是太樂觀了。
首先,蔚來第四季度搞的這個固態電池,並不是我上面說的固態電池,它是固液混合電池,是介於液態電池和固態電池的之間的過度產品。
根據蔚來公佈的訊息,蔚來 150kwh 固態電池採用超高鎳正極 + 預鋰化矽碳負極 + 固態電解質
(固態 + 液態)
+ 隔膜,屬於液態至固態電池的過渡性技術。
搭載這塊電池的 ET7,NEDC 續航依然可突破 1000km。
雖然續航已經達到目前的行業巔峰,但它依然不是我們理想的固態電池,它有液態電解液,負極也不是金屬鋰。
這塊電池也不一定會比液態鋰電池安全,續航 1000 公里嘛,還得到時候實際拉出來溜溜看了。
這也怪不得李斌玩文字遊戲,全固態電池技術本身就很難,也存在太多的不確定性。
比如高阻抗,製造成本高等難以突破的瓶頸,充放電迴圈次數跟液態鋰電池更是沒法比。
業內專業機構 Strategy Analytic 不久前剛釋出研究報告,固態電池生產因為高溫等複雜的工藝,批次生產現在還看不到希望,全固態電池量產起碼要在 2030 年之後。
而蔚來走半固態的路子也是業界公認的,業內調研評估普遍認為 2025 年前後半固態電池才能量產,李斌幾個月之後就能拿出來,大夥到時候拭目以待。
所以目前來看,鋰離子電池仍然是未來幾年的主流,而固態電池更像是未來新能源汽車電池的終極解決方案。
但話說回來,即便是沒有固態電池,現在廠商們搞得刀片電池、麒麟電池、M3P 電池,4680 電池等等,從結構、正負極材料、電池包技術等多個方面入手改造,已經把鋰電池的上限拉的相當高。
8-15 分鐘充 80%,續航近 1000 公里,這放在 10 年前新能源汽車剛興起那會,咱想都不敢想。但自燃、充電難這些不足也確實存在。
而且差評君認為,就算固態電池剛真的量產上車,也會出現各式各樣的新問題。畢竟
燃油車的發展歷史告訴我們,造車這個行業是得靠積累的
,燃油車玩了上百年,全球淘汰了上千家車企,現在才勉強算是百花齊放。
而新能源汽車剛剛普及,電池技術、電機技術還有電控技術,甚至包括充電網路的建設都還需要幾年甚至十幾年的積累,所以也壓根不該存在電車和油車的對立,找到適合自己的才是最香的。
最後,希望大夥都能買到一輛永遠不會冒煙的新能源汽車。
圖片、資料來源:
Samsung sdi - What is a Solid-state Battery?
azocleantech - The All-Solid-State Battery and its Future in Electric Vehicles
Wikipedia - Solid - state battery
Undecided with Matt Ferrell - Exploring When Solid State Batteries Will Arrive
蓋世汽車研究院 - 蔚來超越大眾全球排名第三
知乎 - 車企扎堆押注固態電池,這條技術路線勝算有多大?;如何評價“固態電池重大突破,15 分鐘充滿 80% 電量”?
strategyanalytics
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