文/每日资本

固态电池将占领电动车市场?但也有意外受伤的可能。

过去几个月对于很多关注新能源汽车的消费者来说是激动人心的。7月18日,四川首个固态电池创新产业园项目在宜宾市落地,总投资95亿元。两天前,宁德时代刚刚获得固态电池实用新型专利授权。

国外厂商对固态电池热情高涨。几乎与宁德时代同时,特斯拉宣布也获得固态电池实用新型专利,并利用新材料将电池循环寿命提升10%。7月11日,大众宣布将大幅增加与美国初创公司合作开发的固态电池产量。

此外正版管家婆资料大全,美国一家固态电池厂商今年6月初宣布,将向其开发合作伙伴奔驰提供下一阶段固态电池B样品。日本丰田汽车公司6月份甚至提出了2027-2028年推出全固态电池的研发时间表。上汽、广汽等多家国内车企也在争分夺秒,抢先插上固态电池(车)首发的红旗。

据悉,随着全固态锂电池技术的成熟和成本的降低,其市场规模有望达到千亿甚至万亿。发布的报告指出,到2030年,全球固态电池出货量预计将达到614.1GWh,市场规模将超过2500亿元。

显然,全球汽车厂商围绕固态电池的战争已经拉开帷幕。

但喧嚣中,固态电池真正的落地却迟迟未有解决,总让人觉得“喧嚣多而实则少”。不过,欧美一边打压中国电动汽车,一边私下快速推进固态电池商业化,如此吊诡的一幕,也让人觉得固态电池已是大势所趋。

那么,固态电池会给新能源汽车行业带来颠覆性变革吗?商业化为何迟迟未实现?

不争的事实是,目前新能源汽车使用的液态锂电池存在四大缺点:第一,容易因过热、穿刺、短路等原因发生起火或爆炸事故;第二一肖一码100%中奖一,对高温敏感,高温会缩短电池寿命、降低性能,甚至引发过热爆炸等风险;第三,易受充放电倍率影响澳门一码一肖一特一中2024,在充电过程中,易因过压而损坏,降低电池寿命;第四,制造成本较高。

相比液态锂电池,固态电池的优势非常明显。由于其潜在的安全性、高能量密度、高功率特性以及温度适应性等诸多优势。说得更直白一点,液态锂电池的1000公里续航里程是一个大问题,但固态电池却可以轻松达到1000公里,充电时间最快最快只需10分钟。而且,目前让新能源汽车技术人员头疼的电池衰减问题,固态电池也可以轻松解决——在充电时间和循环寿命方面,固态电池可以实现6000次以上的充放电循环,即使每天充电一次,十年后也不会出现电池衰减的情况。

综合以上种种原因,固态电池被国际社会普遍认为是下一代新能源动力电池技术的首选也就不足为奇了。

注意!目前全球大部分固态电池的推出期或者量产在2027年到2030年左右,想要尝试固态电池新奇感的消费者可以留意一下这个时期。

新能源汽车商业化面临四大拦路虎,固态电池成关键突破点?  第1张

还有一点,不要只看欧美日口口声声说要放弃新能源汽车,要看他们实际做了什么。国内的新能源电动车一步步打败国外的传统燃油车新能源汽车商业化面临四大拦路虎,固态电池成关键突破点?,他们当然不想失去自己在汽车行业原有的霸主地位,所以集体反抗。但当他们发现固态电池将大规模洗牌行业时,他们又在新能源汽车行业频频发力,想要夺回自己在传统汽车领域的昔日地位。

但作为一项创新技术,其面临诸多挑战,据公开资料显示,固态电池商业化面临四大阻碍。

核心问题还是成本。任何新产品或技术在商业化之前都会面临制造成本高昂的共同问题,固态电池也不例外。目前固态电池的制造成本约为锂电池的4倍,制造全固态电池所需的设施成本则是目前锂离子电池的10-20倍。也就是说,大多数采用全固态电池的新能源汽车起步价都在40万到50万元。这对于普通消费者来说,恐怕是无法接受的。

生产工艺的复杂性也是一大挑战。目前全固态电池的产业化仍需从关键材料、界面、复合电极、单电池等不同层面予以解决。例如在材料层面,硫化物电解质化学稳定性和空气稳定性较差,难以量产,基础硫化锂成本较高。同时硅碳负极存在体积膨胀大的问题,锂负极尚不成熟。

在界面层面,电极材料与固体电解质之间的界面相容性不足,包括界面处的副反应、固与固界面之间的机械接触等;在电极层面,高表面负荷复合电极应变条件下电荷传输缓慢。

在芯片层面,环控成本较高、生产效率较低,另外,目前尚无针对整车工况下电池单体性能综合评价的相关评价标准。

不可忽视的是,国内厂商若采用湿法制程,大概可以保留一半的现有设备。若采用干法制程,目前国内电池产业链中三分之二的设备无法使用,需要更换新设备。更重要的是,从供给端看,中国已基本构建完整的液态锂离子电池产业生态,液态锂离子电池主供应链已实现自主可控。若发展全固态电池,将对现有电池产业链的全生命周期产生重大影响。

另一个挑战是专利问题。也许很多人都知道日本在氢能方面努力的故事,但实际上,日本的固态电池专利占全球的68%。而就像氢能的发展一样,他们留下了最艰难的部分。

这有两层含义,第一,全固态电池真正的突破或者商业化,并没有听起来那么简单,短期内没有重大突破的明确消息。第二,任何国家或公司想要在固态电池领域有所突破,都必须投入更多的人力、物力、财力,才能完成最艰巨的任务。即便战斗完成,日本所掌握的68%专利也是无法绕过的一道坎。

值得一提的是,目前固态电池主流技术路线有三种,包括聚合物固态电池、氧化物固态电池和硫化物固态电池。日韩、欧美等海外企业偏好硫化物技术路线,致力于全固态电池研发,产业化进程较为缓慢。国内企业则大多选择氧化物技术路线,研发的产品多为半固态电池。

这让我想起了国内企业在芯片领域的发展路径,一边是完全自主创新,类似全固态电池,耗时耗力成本高,被大部分企业抛弃;一边是兼容,类似半固态电池,改变了术语,模糊了概念,普通消费者很难区分到底是全固态还是固态。

但这样做真的是好主意吗?希望国内一些电池厂商和新能源汽车厂商能够看得更远一些。如果真的实现了呢?

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