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日韓耕耘了十多年的固态電池技術,怎麼就被中國“超越”了?

作者:澎湃新聞

當價格戰愈演愈烈、企業營銷手段的“下限”越來越低,行業或許已經意識到,智能電動車發展到目前階段,靠簡單的配置差異已經無法形成核心競争力。

日韓耕耘了十多年的固态電池技術,怎麼就被中國“超越”了?

誠然,智能化被認為是電動化的“下半場”,智能座艙、智能駕駛領域的内卷也讓一大波科技公司和數位部落客迎來了“黃金年代”。

然而,當我們在探索多元化出行場景的時候,其本質究竟是“出行”,還是“場景”?

答案沒什麼争議。如果保證不了出行本身的品質,那麼場景将無從談起。對于一台電動車而言,保證出行品質的最核心零件就是動力電池——沒有之一。

2024年或許是動力電池行業的一個轉折點。剛剛上市的智己L6采用了半固态電池;緊接着廣汽集團在2024科技日上公布了全固态電池技術的進展,預計2026年搭載在昊鉑車型上。

不知是巧合還是有意,4月17日,日産也公布了固态電池計劃。據外媒報道,這家日本汽車制造商将在2025年3月起試生産固态電池,并計劃在2028年實作每月100兆瓦時的産能。

一場從液态電池轉向固态電池的技術革命正在拉開序幕。

相比液态電池,固态電池的安全性更高。因其采用固态電解質替代了液态電解質,進而從根本上消除了電池内部漏液、短路等安全隐患。這種固态電解質的高穩定性,使得固态電池能夠在極端條件下也保持良好的安全性,顯著降低了電池起火、爆炸等風險。

固态電池的能量密度也更高。由于固态電解質具有更高的離子電導率和更低的界面電阻,固态電池能夠在相同體積下存儲更多的能量。這意味着,在重量或體積相同的情況下,固态電池能夠提供更長的續航裡程,非常适合用于電動汽車。

固态電池的循環壽命也更長。固态電解質克服了液态電解質在充放電過程中形成的固體電解質界面膜的問題以及減少了電池内部的損耗,進而延長了電池的使用壽命。此前,蔚來汽車董事長李斌呼籲行業關注電池壽命的問題,通過固态電池即可解決。

不僅如此,其充電速度和環境适應性也大幅增強,這令電池在南北方幾乎沒有性能差異。

那既然現在車企已經将固态電池量産了,是否在不久的未來,人們就能消除裡程焦慮、電動車也不會再起火了?倒也并非如此。

以智己L6上搭載的電池為例,它是一款半固态電池。根據這款電池的供應商清陶能源的說法,電池中的正極仍為傳統的三元材料,而負極則添加了矽碳以限制膨脹。為了增強固态電解質的锂離子導電性,清陶能源在電解質中加入了10%的浸潤液,比傳統的三元锂電池減少了5%左右的總液體含量。此外,這款電池的電解液采用的是氧化物,而并非固态電池主流的硫化物路線。

有業内技術專家認為,半固态電池是過渡性技術,液态的電解質與固态電解質相比,在電池壽命性能上仍有差別。

再來看廣汽集團在科技日上釋出的“全固态電池”。廣汽集團強調,這款将用于昊鉑的全固态電池采用100%固态電解質,具備超高能量密度、超強本征安全,超寬使用溫域等特點,并已經“從實驗室走向量産應用”。廣汽埃安實驗室曾在去年宣布,完成固态電池的界面改性技術試驗驗證,并公布了新的技術突破。該技術将使固态電池的壽命衰減降低50%,150周循環後,電池容量能夠保持在90%以上。今年2月,廣汽埃安公布,昊鉑固态電池的能量密度超過350Wh/kg,相同重量,3倍電量。

這款電池将在2026年在昊鉑車型上應用。

對于這款剛剛“走出實驗室”的技術,動力電池專家認為,技術最終要看與産業化的距離,不能隻看在實驗室的名額。“技術名額要綜合來看,能量密度、循環壽命、安全性等名額都要看。”

相比之下,日産公布的固态電池進展時間表更為保守——2025年3月試生産,2028年量産。

這個曾經以日産聆風開創了新能源時代的車企,在電動化蓬勃發展的時代卻落後于中國。而以其量産速度來看,似乎仍然要比國内車企慢一拍。

根據公開資料,豐田、松下這類日韓企業自2008年就開始研發以硫化物為電解質的全固态電池,預計2027年-2028年就可量産上車,相比之下,中國企業在全固态電池領域本身并無太大聲量,那為何眼下大有趕超日韓的趨勢?

對此,一位動力電池領域專家告訴澎湃新聞記者,眼下,中國在某些材料和工藝領域比日韓企業走在更前面。

目前,多家企業已經公布了全固态電池計劃。三星SDI計劃在2027年量産全固态電池;長安汽車計劃到2030年推出液态、半固态、固态等8款自研電芯;廣汽埃安将在2026年實作全固态電池的量産裝車,首發高端品牌昊鉑;日産計劃2028年量産上市;豐田計劃在2030年量産全固态電池;寶馬承諾在2030年前量産搭載全固态電池的電動汽車;大衆預計2025年開始使用全固态電池技術;福特預計2026年推出搭載固态電池的車型。

綜合來看,大陸在全固态電池領域與日韓等先進國家各有優勢。但最近看起來中國車企進度更快,一方面是車企出于營銷和流量考量,打了一個“半固态”的概念擦邊球;另一方面,則是通過将尚未完全成熟的“準量産技術”提前公布,讓企業率先占據一個技術高地的位置,打造自身的引領性。

眼下造一台車并不難,因為中國的産業鍊已經很成熟。但固态電池這項技術,橫跨多個學科和多種工藝,需要循序漸進發展,不能操之過急。

固态電池是一項能夠改寫電動汽車競争格局的技術,在固态電池面前,液态電池技術的差距可以忽略不計。

中國科學院院士歐陽明高在中國電動汽車百人會論壇(2024)表示,2030年左右,全固态電池有望實作産業化。他曾表示,全固态電池是公認的下一代電池的首選方案之一,也是下一代電池技術競争的關鍵制高點,有可能會帶來颠覆性風險。言下之意,如果不以認真和紮實的姿态攻下固态電池這座堡壘,那麼中國在電動車領域建立起的優勢,也可能付之一炬。

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