2021年1月25日,小康股份旗下新能源品牌赛力斯举行电动车上市发布会,全球首款搭载了华为Drive ONE三合一电驱动系统,续航超1000公里的量产增程电动车亮相,同时宣布固态电池将于今年实现量产。由此,新能源汽车将迎来最高续航破千新时代。

目前,电动汽车主要使用的是锂电池,包括磷酸铁锂电池和三元锂电池。如今车企纷纷布局固态电池研发,推动锂电行业迭代升级。作为决定汽车性能的最核心因素,动力电池的成本通常占到整车成本的三分之一以上。我们不禁要问,对比液态锂电池,固态电池的原理有何不同?它将为汽车行业开辟怎样的新纪元?

什么是固态电池?

WHAT

固态电池与锂电池的最大不同在于电解质。

传统锂电池主要由正负极材料、电解液和隔膜组成,正负极材料决定了电池的容量,电解液及隔膜则是传输锂离子的介质。而固态电池的电解质是固体,替代了传统锂离子电池的电解液和隔膜。

两相对比,固态电池的能量密度更高,体积更小,且更易于保存,其具有的结构可以让更多带电离子聚集在一端,传导更大的电流,从而提升电池容量,保证续航里程。同时,安全性相较于传统锂电池也会更好,起火风险大幅降低。

如何实现高性能?

HOW

从能量密度来看,通过简化封装、冷却系统,在有限空间进一步缩减电池重量,固态电池的体积能量密度较液态锂电池(石墨负极)将提升70%以上,达到300～400Wh/kg,理论极限为700Wh/kg,由此使得目前新能源车型的续航能力提升一倍。

由于固态电池没有液态物质,意味着没有泄露风险,被穿刺时不会着火或者发生爆炸,这将大大降低热失控风险,提升安全性能。同时,其电解质又具备一定的柔性,配合相应的封装材料,电池在经受上千次充放后性能不会衰减,保证了稳定性。

何时实现量产?

WHEN

纵使固态电池具有高续航力、高安全性、充电速度快的特点,它是否真的能够如预想的那样,最快于今年实现量产、交付使用?

早前,专家回应称,尽管固态电池的概念已然出现了蛮长时间,但并没有在市场上看到进一步的扩展应用,成本是主要制约因素,固态电池的大规模应用预计要到2025年。年初的蔚来日发布会上,蔚来汽车联合创始人、总裁秦力洪表示,蔚来会以2022年第四季度实现量产为目标努力。现在,赛力斯正试图将这一时间线进一步提前至今年年内。

2020年11月2日,国务院办公厅印发《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》,文件指出,新能源汽车产业发展需要攻克核心技术难关,其中之一便是要突破现有电池技术:“开展正负极材料、电解液、隔膜、膜电极等关键核心技术研究,加强高强度、轻量化、高安全、低成本、长寿命的动力电池和燃料电池系统短板技术攻关,加快固态动力电池技术研发及产业化。”

从2019年年初天际ME7固态电池展车的首次公开,到丰田计划2021年亮相其首款固态电池原型车,再到蔚来部署2022年量产规划,赛力斯提出今年实现量产装车,比亚迪公布在固态电池方面的两项最新专利……越来越多的品牌意识到固态电池技术研发生产的重要性。

锂电行业的变革悄然而至,探索、研发固态电池技术的过程将会加快推动行业发展,待到真正实现量产,消费者将不再焦虑于电动车的续航问题,电动车对燃油车的革命也将更加顺利地进行。