“固態(tài)電池”將取代大電量鋰電產(chǎn)品？
時間:2024-07-08 10:57來源:電車資源 作者:邱芷茵
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先說答案！還真不一定。
固態(tài)電池被業(yè)內(nèi)認作電動車的第二次能源革命，是因為其相較于傳統(tǒng)的液態(tài)電池有著絕對的續(xù)航、安全優(yōu)勢，但是由于未形成規(guī)模應(yīng)用，生產(chǎn)成本高昂，存在拉高整車價格的弊端。對新能源物流車行業(yè)來說，經(jīng)濟價值才是用戶首要考慮的因素，只有高性價比的產(chǎn)品才會受到用戶青睞。
不過，存在即合理。那么，2027年即將進入規(guī)模化商用的固態(tài)電池，究竟能否在新能源物流車市場取代大電量磷酸鐵鋰電池？大電量磷酸鐵鋰電池和固態(tài)電池，誰才是市場最優(yōu)解？
固態(tài)電池優(yōu)勢何在？
相較于傳統(tǒng)磷酸鐵鋰動力電池，固態(tài)電池的核心區(qū)別在于以固態(tài)電解質(zhì)取代電解液，以固體電極和固體電解質(zhì)生產(chǎn)制造而成。
固態(tài)電池被認為是下一代動力電池的方向之一，統(tǒng)共來看有三方面優(yōu)勢。
一是安全性能更高。由于固態(tài)電池的電解質(zhì)固態(tài)化，不含易燃易爆、易揮發(fā)等成分，可徹底消除電池因漏液引發(fā)的電池冒煙、起火以及在充放電過程中生成鋰枝晶造成的安全隱患，被稱為最安全電池體系。
二是能量密度更高。一般的磷酸鐵鋰電池的能量密度在100-160Wh/kg之間，三元鋰電池則在150-350Wh/kg之間，而固態(tài)電池的能量密度可達到400-900Wh/kg之間。眾所周知，動力電池的能量密度越大，其續(xù)航里程越長，單對上面數(shù)字進行對比，就能明顯感受到三款電池間的鴻溝。
三是適用溫度范圍更廣，循環(huán)使用壽命更長。液態(tài)電池的電解液在低溫下粘度大幅增加，鋰離子遷移速度顯著降低，因此冬季性能較差；固態(tài)電解質(zhì)雖在低溫下電導(dǎo)率也會降低，但受溫度影響幅度較小，即使在-30℃環(huán)境下，放電容量保持率也能達到90%以上，低溫續(xù)航更好。
固態(tài)電池續(xù)航將是傳統(tǒng)鋰電的兩倍，這對于新能源物流車行業(yè)而言，司機的配送效率將大大提升。
實現(xiàn)規(guī)模化商用并不簡單
從以上可以看出，固態(tài)電池與其他鋰電產(chǎn)品拉開差距的地方，在于能量密度，而真正決定電池能量密度上限的，是電池的正極和負極材料。
安馳新能源總經(jīng)理徐小明告訴電車資源，“固態(tài)電池為了提高安全性和續(xù)航能力，在電池的負極端會采用硅碳負極或者含硅更高的負極，亦或者是鋰金屬，從而大幅提升電池能量密度。”
而硅碳負極或者含硅更高的負極所需涂覆的額外電解質(zhì)會導(dǎo)致電池成本高昂。以蔚來在2023年7月上線的150kWh半固態(tài)電池來看，其半固態(tài)電池成本約為1.7-2.2元/Wh，遠高于同期車用方形三元電芯、鐵鋰電芯均價0.73、0.65元/Wh。可見固態(tài)電池在降本方面仍然面臨不小的挑戰(zhàn)。
此外，固態(tài)電池在生產(chǎn)時還要攻克不少技術(shù)難點。此前寧德時代董事長曾毓群曾直言：自己在固態(tài)電池領(lǐng)域鉆研14年，卻難以解決固態(tài)離子擴散等基礎(chǔ)問題。目前固態(tài)電池生產(chǎn)三大技術(shù)路線：聚合物、氧化物和硫化物電解質(zhì)，中間要攻克的技術(shù)難點頗多，此番種種都讓固態(tài)電池難以走向量產(chǎn)。
因而，固態(tài)電池這個被資本“炒熱”的話題，不僅生產(chǎn)成本高昂，技術(shù)難點也頗多，想到實現(xiàn)量產(chǎn)并被用戶接受并非易事。
大電量鋰電池更符合當(dāng)下市場趨勢
如今整體的城配市場環(huán)境，單少車多，運價走低，此時若真的有固態(tài)電池投入，其高昂的生產(chǎn)成本未必有多少用戶會買單，但磷酸鐵鋰電池憑借其生產(chǎn)成本低、安全性能高、使用壽命長的特點，成為當(dāng)下動力電池企業(yè)角逐的重點。
7月4日，寧德時代正式推出“天行”物流商用電池。據(jù)官方介紹，該款電池分為超充版和長續(xù)航版兩款，超充版可做到4C超充，155Wh/kg能量密度，140度大電量；其中長續(xù)航版可實現(xiàn)500km超長續(xù)航，200度超大電量，幫助整車減輕300kg自重。
電動輕卡從81度發(fā)展到100度再到150度，如今寧德時代更是推出200度超大電池，看得出來動力電池企業(yè)對于鋰電產(chǎn)品的創(chuàng)新從未停止。
固態(tài)電池在當(dāng)下有著成本和技術(shù)的缺陷，現(xiàn)在討論投入使用還為時尚早，但大電量鋰電產(chǎn)品不僅能夠彌補固態(tài)電池生產(chǎn)成本高昂的缺陷，還可以更好滿足于當(dāng)下城配市場所需，提高車輛的經(jīng)濟價值以及司機收入水平，可以說是目前城配市場的最優(yōu)解。
大電量鋰電產(chǎn)品有著高安全、長續(xù)航、低成本的特點，是當(dāng)下固態(tài)電池?zé)o法觸及的優(yōu)勢。
小結(jié)
在未來，固態(tài)電池如果有足夠成熟的生產(chǎn)技術(shù)實現(xiàn)量產(chǎn)，對于整個新能源物流車市場的發(fā)展也將是一次里程碑式的進步。不過，也有專業(yè)人士曾表示，起碼在2030年以前，市場還是以磷酸鐵鋰電池為主。
(責(zé)任編輯：子蕊)
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