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固态电池大热 宁德时代与比亚迪被边缘化尴尬了谁

京港台:2024-5-14 05:50| 来源:钛媒体 | 评论( 20 )  | 我来说几句


固态电池大热 宁德时代与比亚迪被边缘化尴尬了谁

来源:倍可亲(backchina.com)

  固态电池最近大热,一个个都宣称攻破固态电池,各种概念炒上天,越来越让人看不懂了。早前卫蓝新能源宣布360Wh/kg锂电池电芯正式交付蔚来汽车之后,上汽旗下智己汽车披露了行业首个准900V超快充固态电池即将量产上车,后来长城汽车宣布已经具备全固态软包电芯的能力。

  

  太蓝新能源宣布成功研发出全球首款能量密度高达720Wh/kg的“车规级”全固态锂金属电池。

  

  4月12日,广汽发布了全固态电池,它采用了第三代海绵硅负极和高面容量固态正极技术,可轻松实现超1000公里续航。将于2026年实现量产搭载,率先应用于旗下的昊铂车型。

  

  固态电池被业内公认的终结燃油车的大杀器,原因在于,它使用固态电解质代替传统的液态电解质,大大提升锂电池的能量密度,具有不可燃性、无腐蚀性、无挥发、不会漏液等特性,能解决电动汽车自燃起火和低温掉电、充电续航多个核心痛点,它的充电速度可提高几倍以上,不受温度限制,穿刺后也不用担心安全问题。

  但截止到目前,厂商宣布的固态电池到底是不是真的固态电池?

  根据供应商清陶能源总经理李峥描述,智己固态电池,本质还是半固态。该款“固态电池”中依旧需要液体成分润湿极片、方便电子在极片间运动,该“润湿剂”的质量占比约为电池整体的10%,而普通锂离子电池中该数据约为15%。降低了5%的电解液含量。

  液态电解质占电芯的比重来分:10%的电解液含量,刚刚达到了半固态电池的及格线。

  前有智己宣称1000公里的固态电池续航,马上广汽全固态电池1000公里落地。

  而太蓝表示首款能量密度高达720Wh/kg的“车规级”全固态锂金属电池不再包含任何液态电解质。

  这一成绩让现有的所有电动汽车电池望尘莫及,因为目前市场上主流的锂离子电池能量密度通常在120Wh/kg至260Wh/kg之间徘徊。而美国的公司专为高空“卫星”研发的电池勉强摸到了450Wh/kg的天花板。

  也就是说,太蓝如果这一成绩的实现,是革命性的碾压全球的级别,但问题是,这一成绩有没有经过第三方测试,有没有装车测试呢?

  因此,目前这一波固态电池炒作热,引发了业内的质疑。“一直在突破,从未被量产。”

  

  毕竟,在国内,电池厂商前两名玩家是比亚迪与宁德时代,无论是技术还是资金,无疑也是这两大巨头储备更加充分,为何它们没有动静?

  上一波大规模宣称固态电池已经研发成功的是日本(专题)。在去年,日产、丰田、松下等巨头纷纷宣布固态电池研发成功。丰田宣称固态电池充电10分钟,行驶1200公里,续航距离延长至现有EV的2.4倍。12月,松下也公开快充全固态电池,10%充到80%只需3分钟。

  

  而日产宣布2025年也就是明年固态电池就要试生产了。

  但问题是,日本在固态电池上的投入与专利确实非常庞大。全球固态电池专利申请前5名企业有4家是日本企业1家韩国企业。丰田排名第一。但国内企业近5年加速在固态电池上布局,但与日本头部企业相比仍有差距,在这种情况下,固态电池是怎么研发出来的呢?

  

  难度有多大?宁德时代为何在固态电池上不敢轻言成功?

  而炒上天的固态电池,让宁德时代与比亚迪反而被边缘化了,尴尬了谁?

  此前,宁德时代首席执行官曾毓群在接受《金融时报》采访时表示,固态电池远未达到预期。

  

  宁德时代自从2021年起就在锂、钴、镍等电池资源方面的投资超过百亿,在固态电池方面,曾毓群表示,宁德时代“已经花了10年时间”,但认为当前固态电池技术在耐用性、安全性等方面上的诸多问题,包括电池寿命短、电池在车祸中破裂导致的后果等。仍然认为难以形成有技术可行性和市场竞争力的产品。

  并表示,宁德时代的目标不是固态电池,而是使用半固态材料的钠离子电池和凝聚态电池,其原型已经投入生产。

  在最近的一次采访中,曾毓群谈到下一步电池的方向是超充,10分钟400公里,表示下一步会推出一个标准化的换电电池。曾毓群也始终没有提到固态电池。

  

  无独有偶,电池巨头比亚迪也并没有宣称固态电池研发成功,比亚迪高管也在点评半固态动力电池,称其为“玩文字游戏”。

  

  固态电池是事关电池企业生死的产品,作为掌控电池技术产业链制高点的宁德时代与比亚迪却迟迟没有突破,难道是宁德时代在固态电池上落后了?

  事实上,背后的真实原因并非技术落后,而是真正的固态电池从实验室走到量产装车应用的难度超过想象。

  有资料显示,上世纪90年代,美国橡树岭国家实验室就在实验室中发现了合适的固态电解质,以此为基础的薄膜电池能量密度可观,循环次数高达50000次,是今天磷酸铁锂液态电池的5-10倍。

  但在之后的30年里,当人们试图让固态电池走出实验室,但在原材料、工程与技术、工艺等方面面临巨大难题。

  在于从电解液从液态变成固态的过程,存在于固态电解质的离子电导率低、固-固界面稳定性差、金属负极以及锂枝晶的生长问题。这些技术问题影响了电池的充放电速度、容量保持率和循环寿命,是实现固态电池商业化的关键障碍。

  日本固态电池的研究方向是在硫化物,我国的主要方向在氧化物,但是无论硫化物、氧化物聚合物体系的,而无论哪一种类别,均无法回避离子传导的问题。而且其化学性质不稳定,与空气、水反应都会生成有毒化合物,生产环境控制要求严苛,量产困难。

  其次,是材料的难度,现在没有成熟的固态电池原材料供应商。

  此外,半固态选择硅碳作为负极材料,而未来的全固态电池或将使用锂金属作为负极材料,固态电池里面的贵金属用量是液态电池的几倍,价格最低都会是磷酸铁锂的十倍左右。有数据显示,锂金属负极市场价目前为85-95万元/吨,约为高端人造石墨负极材料价格的17-19倍。

  

  此外是固态电池制造工艺包含了多个关键环节,如材料粉末制备、干燥、烧结等。且制造难度较大。根据清陶能源的说法,前段匀浆、涂布、烘烤工艺都要改动,全固态电池在产线设备上大约要做出70%的调整。

  欧阳明高院士曾经说过这样一句话:“我们曾经提过很高的指标,到最后其实没有达到。大家知道近期有很多的发布会,都谈到电池的创新。商业运作,当然不能过度,过度就变成炒作了。”

  这句善意的提醒其实对行业来说,非常有必要。

  固态电池炒作风,该刹车了

  读过历史的都知道,我们历史上大跃进的失误主要表现为脱离实际的冒进措施,如高指标、浮夸风,错误的急于求成和发展生产关系的盲目冒进。

  大跃进期间,农业生产上的虚报假报成风,实际上的粮食严重不足,重工业浪费了大量资源和人力物力,导致社会生产力发展受到损害。这种历史教训值得新能源汽车行业吸取。

  固态电解质的好处有很多,提升安全安全性,提升能量密度,但准确的说,现阶段还没有任何一款量产车装车全固态,当下的固态电池都是半固态。智己汽车在被问到半固态还是全固态的时候,回答“白马是不是马呢。”本质是想改变固态电池的定义——只要使用了固态电解质就算固态电池。

  

  在液态电池的续航、安全困境成为消费者普遍痛点的当下,厂商急需固态电池来救场,迫切争夺“固态电池领导权”来拉升销量,但这种浮夸风不利于行业真正的一步一个脚印踏实进步。当下固态电池之争,是一场全球主导权的争夺,国内企业要有谦卑之心,聚焦固态电池的真正难点与痛点,务实突破才是当下的核心命题,而固态电池浮夸风与炒作风,是时候该刹车了。

  作者:王新喜 TMT资深评论人   

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