蔚来用哪一家固态电池(半固态电池争先量产)

作者 | 刘极昊

责编|刘极昊

主编|赵文华

对于电动车,人们的焦虑主要还是集中在续航上,但这种焦虑注定不会持续多久,因为动力电池的技术迭代已经越来越快。

比如蔚来,早在去年底就披露了要在ET7和ET5两款新车上搭载能续航1000公里的所谓的固态电池,成功引发了人们的好奇心,虽然此后被证实那其实是半固态电池,但大家对“固态电池”这个说法却留下了深刻的印象,因为它比当下量产的锂电池在能量密度和安全性方面都更具优势。

虽然宣传做得早,但在量产节奏上,蔚来的半固态电池却不是最快的,最近就有上游电池企业陆续公开了各自的排产计划,都在今年内,比蔚来那头的今年底甚至明年初更早。

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固态电池,别光看名字

业内对锂电池为代表的动力电池技术路径有清晰的规划。依据电解质分类,锂电池先后要经过液态、半固态、准固态和全固态四个阶段的发展,而后面三种,都属于固态电池的范畴。现阶段,行业即将迎来的正是半固态电池的萌芽,而全固态电池则是最终走向,还有非常漫长的路要走。

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在今年3月份的中国电动汽车百人会论坛上,欧阳明高院士对国内固态电池技术给出了非常明确的发展节点:以产业化为衡量标准的话,2025年能量密度达到350Wh/kg,固液混合电解质的半固态电池出现;2030年能量密度达到400Wh/kg,液态电解质更少的准固态电池量产,真正的全固态产品预计不超过1%;2035年能量密度目标是500Wh/kg,全固态电池实现产业化。

必须要承认,欧美和日韩在固态电池领域的研发布局要提前一些。比如奔驰、日产的目标是2028财年开始量产装车,宝马、丰田的计划是2030年实现稳定量产(丰田计划2025年先在混合动力汽车上试点)。至于韩国,似乎更为激进,LG新能源甚至计划2026年实现全固态电池量产,现代汽车则是到2027年实现部分量产。

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当然,甭管这些车企会提前多久实现全固态电池的量产,但半固态和准固态都是绕不开的坎儿——需要注意的是,半固态和准固态并不是一个固定的产品形态,因为各家车企在研发进度上进展不同,即便都称为“半固态电池”,由于负极材料和电解质不同,最终在能量密度方面也有差异。

比如,5月中旬赣锋锂业披露的近期投资者关系活动记录中就明确表示,今年预计逐步释放2GWh产能的半固态电池是第一代产品,其单体能量密度实际上跟目前液态电解质的三元锂电池在同一水平(260Wh/kg),只不过,该电池去年底就已经小批量生产,并在东风E70电动车上面进行了装车试验,在安全指标上有优势。

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相比之下,国轩高科5月底公布的消息中,其半固态电池单体能量密度达到了360Wh/kg(跟此前蔚来公布的数据相同,在赣锋锂业的进程中属于第二代半固态电池),系统能量密度260Wh/kg,今年内就会装车,并称会在近期工信部发布的新车目录中看到公示——据介绍,国轩高科这款半固态电池整包电量达到160kWh,续航里程1000公里,车辆百公里加速时间仅为3.9秒。另外,国轩高科单体能量密度400Wh/kg的三元半固态电池也已经有了实验室原型样品。

此外,根据大众汽车与国轩高科的资本关系,以及大众安徽工厂明年量产投产的节点来预判,大众旗下电动车新品明年极有可能搭载半固态电池。

半固态电池意味着什么?

半固态电池就是解决了能量密度的问题么?答案是否定的。

通过前面对固态电池的简单描述,相信大家已经有了一个基本的认知,即无论磷酸铁锂还是三元锂电池,现有量产的动力电池都是液态电解质。而液态电解质除了能量密度上限比较低,还有一个明显的不足,那就是热失控的风险——前两年的电动车自燃事件,各位应该还有印象,很大程度上就是缘于此。

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那么,半固态电池的能量密度高了,热失控的风险有没有水涨船高呢?答案同样是否定的。因为已经有科学实验证实,大多数情况下,电池内的液体电解质越少,发生自燃时产生的热量越少,只有反复充放电导致电极产生枝晶,进而发生电池短路时,不同电池自燃产生的热量才相当。

而且,半固态电池还能减轻整车重量。以目前蔚来和国轩高科宣布的360Wh/kg电芯来衡量,其已经比现有三元锂电池的能量密度提高了近40%,如果不考虑电池包容量提升,光是电池包的重量就能减少三分之一左右,而电池又是电动车重量大头。电池瘦身带来的整车减重效应,就能明显提升续航水平,还不用说后续400Wh/kg以及更高能量密度的电池。

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同时,还有一种可以预期的好处,即随着单台车电池包电芯用量的减少,相应的单车成本也会相应降低。这方面目前行业并没有明确的数据支撑,反倒是需要注意的是,半固态电池在量产初期肯定不会便宜,只有随着产业化度的大幅提升这个前提得以实现,中后期综合成本优势才会越来越明显。

当然,由于固态电池并不是动力电池的唯一路径,所以半固态电池也只是一种过渡期间的产品形态,其产业周期跟目前的液态电解质基本相仿,大家理性看待就行。

最后说说

作为2025年之后的下一代动力电池技术,无可争议的是,固态电池如今已是全球所有车企和电池企业全力争夺的高地(有数据称,全球已有超过30家企业在相关技术和产线上布局),只不过,作为通往这个战略高地的要塞,半固态电池才是每一位玩家必须要面临的第一次大考。

而站在消费者的立场上,我们更需要理性。因为根据欧阳明高院士的固态电池发展阶段分析,2025年到2030年,才是半固态电池取得大发展的黄金时期,车企们如今无论谁先行一步,在整个产业主体尚未切换到这一赛道的情况下,消费者都并不能真正获得这种电池带来的全部好处,比如购买成本。

在这一点上,我们从广汽旗下号称续航1000公里的埃安LX PLUS身上就能看出些苗头,因为它的售价比起同等配置的低续航版本车型已经高出一半有余,何况它的电池还不是半固态电池。鉴于此,对于最先到来的那些半固态电池车型,无论蔚来还是别家什么车,大家就不要指望它们在价格上会亲民了,只有等到多数玩家都有相应的产品推出,整个行业开始技术迭代,半固态电池才是真正走进寻常家庭的时候。

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