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淘汰燃油車更進一步?更安全高效的固態電池,為何遲遲不量產?

淘汰燃油車更進一步?更安全高效的固態電池,為何遲遲不量產?

文/土木

如果一款純電車的電池能做到能量密度400Wh/kg以上、絕對不會自燃自爆、2000次甚至上萬次的完整迴圈壽命、高速快充(5分鐘之內將電量從0充到100%)、可直接打碎分類環保回收。你還會不會唱衰純電車?

以上所展示出的種種特性,固態鋰離子電池就能做到,它就是為純電汽車量身打造,一旦量產裝機,必然是席捲市場。但為什麼市面上最先進的量產車型搭載的也不過是半固態電池,車企為何不盡早量產固態電池搶佔市場?

淘汰燃油車更進一步?更安全高效的固態電池,為何遲遲不量產?

成本昂貴

目前的固態電池不僅生產環境要求極端嚴苛,生產過程極端繁瑣複雜,而最終的良品率也是極低。更關鍵的是很大程度上要投入巨資來完全重建生產線,其結果就是沒有任何一家企業願意量產,因為已投資付出的沉沒成本太高了。需要回本、盈利、滿足現有的市場需求、提高市佔率、有了良性迴圈後,才會去想如何提高固態鋰電池的商業化優勢。

電池行業是個重資產的行業。對於現階段的電池企業來說,三元鋰或磷酸鐵鋰的生產規模越大就可以越壓低造價,從而提高產品競爭力、獲得更多的訂單,獲得更多規模利潤。而全固態鋰電池還不成熟,要投巨資重新建全部生產線,良品率極低,造價太高,難於被大眾購買力接受因而無法形成規模化生產,造得越多越賠錢。

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目前不同技術路線在生產方面遇到的挑戰也不少,比如豐田目前的技術路線,生產過程中會產生大量的劇毒物質,目前還在改進中。目前固態鋰電還需要大量的投資和基礎科學的發展和大量的測試才會有產業化的突破,未來如果從實現路徑來說,可能會有一些以固態鋰電為特色的企業在2025年前先出半固態版本試生產,2030年後才會相對成熟一些。

還有後顧之憂

1、按照現在的規劃,固態電池的量產在2025年之前主要是技術問題,2025-2030主要是製造與成本的問題。考慮到生產線投入、改造、車企搭載調整,如果有比較大的需求,最早應該也回到2030年。

2、固態鋰電和其他儲能形式一樣,都是為了彌補當前鋰離子電池不足而出現的,如果高鎳高能三元鋰電池能夠解決目前大家擔心的安全問題,同時由於大量的生產設施帶來的低成本壁壘,那麼反過來也會制約固態電池發展。

淘汰燃油車更進一步?更安全高效的固態電池,為何遲遲不量產?

3、對於未來的電動汽車來說,超長續航是否還有必要。因為如果快充技術得到突破,同時基礎設施的發展迅速,那麼超長續航就沒有意義。三元鋰+磷酸鐵鋰就可以覆蓋絕大多數需求。固態電池的優勢就沒有了。

發展現狀

目前固態電池技術成熟度較高、技術沉澱較深的當屬法國的Bolloré、美國Sakti3和日本豐田。這三家也分別是以聚合物、氧化物和硫化物三大固態電解質的典型技術開發方向。但是以目前的技術水平,沒有一家公司能夠具體說明何時將用於汽車的全固態電池商業化。

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面對現階段固態電池的種種問題,也可以採取折中處理,這就是半固態電池。目前國內就有兩家公司即將推出成品,一個是國軒高科,一個是衛藍新能源。前者的產品可能搭載在在高合HiphiZ車型上,後者會用在150kwh的可換電的電池上,ET7的1000km續航就是依靠這個150kwh電池做到的。

寫在最後:

固態電池目前表現出的效果雖然極為驚豔,但礙於高昂的成本,要說量產還為時尚早。且目前磷酸鐵鋰和三元鋰為代表的鋰離子電池依然是電動汽車主要電池技術路線,其他電池型別都是為了彌補它們的不足。所以固態電池的未來就看前輩們能不能再進一步,如果不能那麼固態電池必然崛起。