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全固態電池,讓寧德時代也開始焦慮了

2024-06-26數碼

「固態電池離商品化還很遠。」

在3月出席業績解讀會的時候,曾毓群對固態電池的發展做出了自己的判斷。當然,他後面也補了一句「但是寧德時代並非不重視這項技術,最近也加大了投入,希望未來在固態電池領域也能做到首屈一指」。

老板大手一揮給了明確的方向,底下自然需要列出具體的時間表。

近期接受調研時,寧德時代表示,如果用技術和制造成熟度作為評價體系(1-9打分),公司的全固態電池研發專案目前處於4的水平,目標是到2027年達到7-8的水平,有望實作小批次生產全固態電池。

其實早在4月底,寧德時代首席科學家吳凱就已經給出了固態電池的量產時間表,當時他的措辭更謹慎,「有機會在2027年小批次生產固態電池」。

作為行業老大的寧德時代在固態電池這個事上一直很克制,曾毓群則直言:自己已經在固態電池領域鉆研了14年,卻依舊難以解決固態離子擴散等基礎問題。氧化物路線、硫化物路線、聚合物路線,這三條各家都在研究的路線,都無法走到量產的終點。

因此,他在面對外媒采訪時,用「存在諸多困難」「電池壽命短和車禍中破裂可能導致的風險」表達了現階段對固態電池的擔憂。

可是,友商們顯然等不及了:

智己L6推出了一個固態電池的版本,今年10月開啟交付,在四驅的情況下,續航依舊達到了1000公裏;

廣汽則在科技日活動上宣布:將於2026年在昊鉑上搭載自己研發的全固態電池;

Honda則表示,自己十年前便開始了相關的技術研發,今年內會在日本正式啟用全固態電池的示範生產線,並計劃於2025-2030年期間搭載在新車型上實作量產;

就連太藍新能源都用「突破!世界首塊720Wh/kg車規級全固態電池來了」引來不少關註。

固態電池的話題能炒得這麽熱,一是因為它的概念裏有極大的解釋空間,能成為廠商PPT裏最有話題性的那一頁;二是因為固態電池本身的六邊形內容讓大家對其抱有極高的期待,願意為此買單。

初中化學其實就明確過,根據電解質的不同,電池可以分為液態、半固態、準固態、全固態。只要不是液態,都可以被稱為「固態電池」,但顯然,全固態才是我們在買車時願意多掏大幾萬獲得的新技術。

只不過,由於全固態實在太過困難,因此目前市面上的大多數亮相的量產產品,都是半固態電池。

其實寧德時代早在2023年4月,就推出過凝聚態的電池,為民用電動載人飛機專案做開發,當時的能量密度已經能達到500Wh/kg。 如果你對這個數碼沒概念,可以給你舉兩個例子:

磷酸鐵鋰電池的能量密度一般在100-160Wh/kg之間,三元鋰電池則在150—350Wh/kg之間。而固態電池,則在400-900Wh/kg之間,從數碼上,你就能看出三者存在的鴻溝。

凝聚態電池裏半固態的膠質電解液能保證鋰離子的傳導功能,又透過降低流動性來提升安全性,避免熱失控。你可能想說:這聽上去不是挺好的嗎?怎麽還不快上車給我們用呢?

但這種半固態電池的電解質材料、電極結構、生產工藝都遠未達到固態電池的標準,它只是在效能上接近,但在結構和原理上其實還差得很遠。

全固態電池要求完全消除液態電解質,但與此同時,由於液態對於電極的包裹顯然好於固態,而全固態電池的挑戰就在於:電解質全部替換成固態電解質之後,原本液態的電解質可以很好地把電極包裹起來,但固態電解質卻和電極之間不容易保持長期穩定接觸。

這導致了離子電導率也比液態電解液低1-2個數量級,固態電解質與電極界面阻抗過高,電池內阻明顯,此外固態電池的電極在充放電時會膨脹收縮,產生電解質破裂或分離也會增加上述問題。

這些問題目前都找不到答案,所以,諸如豐田、大眾、寶馬都紛紛把全固態電池的量產時間推到了2027年之後,也是屢次攻堅,未得成果之後的無奈之舉。

行百裏者半九十,被催促許久的固態電池已經來到了轉折的十字路口,畢竟大家對於一個新名詞的熱情往往會隨著時間而消退,更別提各家車企對於固態電池的概念之爭已經讓我們有些疲憊。

對於寧德時代等電池廠商而言,如何讓大家保持對技術的新鮮感,可能跟把固態電池真的造出來同樣重要。