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    蔚来360Wh/kg的固态电池,到底是不是真的?

    来源:线外邦 发布时间:2021-01-12 14:07 阅读数:3309

    蔚来2021年1月9日发布了ET7,实现了它每年一款新车的承诺。选择这个时点来发布也多少有点回敬特斯拉、找回场子的意味。但ET7要在2022年一季度才能开始交付,让人不免怀疑它只是展示了一台概念车,此外补贴前44.8万-52.6万元的价格也让人觉得蔚来似乎有些飘了。

    其实讨论一款一年以后才能上市的新车,没有太大意义。更让我关注的是蔚来此次推出的蔚来ET7上,号称将首次装备150千瓦的固态电池,续航里程可以达到1000公里以上。尽管这款固态电池的版本,最快要等到2022年的四季度才能交付。

    前段时间外媒一阵疯炒丰田的固态电池,但说了半天,丰田的固态电池还是停留在实验室里,量产最快也要2022年。结果蔚来忽然弄了这么一下子,好叫人意外。那么固体电池真的距离我们很近了吗?蔚来这套固态电池到底什么来头呢?资料有限,我们只能简单分析一下。

    研发固态电池是技术方向

    研发固态电池,已经成了未来动力电池的主流技术方向。原因有二:其一,现有的液态锂电池,能量密度难以突破350Wh/kg这个汽车产业规划的预期目标,实际上行业内专家分析,目前锂电池的单体能量密度最高能到300Wh/kg就已经是天花板。要实现350Wh/kg的目标,现有液态电池技术路线已经走不通。此外即便是300Wh/kg也只是理论值。

    事实上国产的纯电动车,能量密度目前能达到170Wh/kg、180Wh/kg就已经算最优秀的了。其二,能量密度不是越高越好,现有高镍含量的三元锂电池,密度越高,越有自燃、爆炸的风险。为什么奔驰、丰田这样传统车企在国内推电动车,只愿意用130Wh/kg左右的低密度电池,就是这个原因。

    由于从液态电解质变成了固态电解质,固态电池可以有更高密度、也更安全,而且固态电池可以简化封装和冷却系统,进一步压缩电池包的体积和重量,适配车型也更加容易。

    那为什么蔚来敢于宣布明年开始交付装备“固态电池”的电动车呢?它到底是不是在吹牛?我们来看看国内的电池厂家,关于固态电池目前的技术进展。

    固态电池离我们有多远?

    从蔚来的官方数据来看,ET7的固态电池能量密度可以达到360Wh/kg,远超目前行业固态电池的平均水准。而1月10日,蔚来创始人李斌在接受采访时表示,固态电池供应商不方便披露,但一定是最好最先进,能量产的技术。

    这个“不方便透露”就很灵性,一种可能是技术还不完善,还未到正式发布时,还有细微的BUG需要调整,反正从现在到2022年四季度,其实还有差不多整两年时间。第二种可能就是,目前双方只是有了这么一个初步规划,蔚来先放出风来,提振一下士气和关注度。至于2022年四季度能否问世,两年以后的变化谁又能说清呢?

    目前行业内普遍的预测是,到2025年,固态电池才能实现商业化。我们来看看几大电池企业的进展。

    宁德时代从高2016年开始固态电池的研发,目前的进展是,容量为325mAh的聚合物锂金属固态电池,能量密度达到300Wh/kg。真正的全固态电池,要等到2030年才能实现商业化。

    国轩高科从2017年开始固态电池研发,在2019年推出半固态电池生产线。

    蜂巢动力2019年初宣布,正在研发全新固态电池,能量密度达到300Wh/kg。

    辉能科技,一家来自台湾的电池企业,2019年宣布与蔚来合作,为其定制固态电池包。计划在2022年,正式投产固态锂电子电池(非全固态电池),并且达到1GWH的产能。到2024年,实现全固态电池的量产。李斌口中不愿意透露的合作方,有可能就是这个辉能科技。但辉能科技的路线是用陶瓷电解质来取代电解液,开发出陶瓷锂电池。据称8块高压陶瓷电池,就可以组成一个80度的电池包。而从目前蔚来官方的资料来看,ET6的固态电池用的是“固液电解质”、硅碳负极、镍作为正极,似乎也并非这个陶瓷电解质的路线。

    按照目前的态势,2025年实现半固态电池的商业化量产,是无论整车还是电池行业多数巨头规划中的目标。那什么是半固态电池?

    从下面这张表能看出,固态电池不是一蹴而就,而是有一个逐步进化的过程。电池中的液体含量,从25%一路下降到0%,能量密度从250Wh/kg一路升到500Wh/kg以上,是一个个循序渐进,从液态、凝胶、半固态向准固态、全固态电池的进化升级过程。

    蔚来将量产的“固态电池”,特别提到了“固液电解质”这个词,参照上面这个进度表,这表明它很可能应该是“固体聚合物和液体电解质复合而成的凝胶电解质”,进展到了上表中“凝胶”的阶段,或者最多算是凝胶和半固态之间的这么一个状态,还没进入半固态电池的阶段。或许也能叫固态电池,但并非属于严格意义上的固态电池范畴。此外它的负极还用的是成本较高的碳硅材料,而非被更多人看好的锂金属。

    尽管大概率算不上真正的固态电池,但从数据来看360Wh/kg的电池密度确实称得上“石破惊天”,颠覆行业。所以我个人还是很期待蔚来这套“固态电池”的问世,真有宣传所说的这么神奇。

    实际上,2025年能够大规模量产半固态电池已经是业内比较乐观的估计,蔚来的固态电池能够提前三年开始量产交付,确实出乎很多人意料。目前来看它的技术仍然是走的电解质逐步固化的传统路线,似乎并无很颠覆的创新之举。那么它的这套固态电池是否真能率先量产或只是放风炒作,且让我们拭目以待。

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