如果充(chōng)電(diàn)一次,電(diàn)动车可以(yǐ)从北京开到1200公里外的上(shàng)海,電(diàn)动车主还有里程焦虑吗?
尽管在(zài)技術(shù)领域争议不断,但(dàn)关于新(xīn)能(néng)源汽车发展中占据核心角色的动力電(diàn)池(chí),业内看法相对统一:固态電(diàn)池(chí)是终极解决方案(àn)。
2024年以(yǐ)来,越来越多车企加码这一领域。按照行业预测,固态電(diàn)池(chí)真正实现量(liàng)産(chǎn)装车的时间节点或在(zài)2027年。而在(zài)此之(zhī)前,锂電(diàn)池(chí)的技術(shù)迭代并未放缓,仍在(zài)不断加速(sù)推陈出新(xīn)。
2月,宝马集团宝马第六代eDrive電(diàn)驱技術(shù)正式亮相。这代动力電(diàn)池(chí)首次创新(xīn)使用大圆柱電(diàn)芯,具有46毫米标准直径、95毫米和120毫米两种高度(dù)。同时,第六代动力電(diàn)池(chí)将采用全新(xīn)的800V高压平台,可实现快(kuài)充(chōng)10分钟续航增加300公里。与前代相比,第六代大圆柱電(diàn)芯的能(néng)量(liàng)密度(dù)提高20%,续航里程提升30%,充(chōng)電(diàn)速(sù)度(dù)提升30%。
按照宝马集团负责采购和供应商网络的董事普斯特所说,这是一次革命性创新(xīn),将再次夯实宝马在(zài)電(diàn)动化领域的优势地位。
按照规划,比亚迪具有革命性的第二代刀片電(diàn)池(chí)也将在(zài)今年上(shàng)半年推出。其中比较关键的指标是,单车的续航里程能(néng)够超过1000公里,提升電(diàn)池(chí)的使用寿命,以(yǐ)及继续保持LFP磷酸铁锂電(diàn)池(chí)安全、稳定、低成本等优点之(zhī)后,进一步在(zài)能(néng)量(liàng)密度(dù)上(shàng)接近高端三元锂電(diàn)池(chí)的表现。
去年6月,吉利汽车正式发布自研自産(chǎn)的最新(xīn)一代“刀片式”磷酸铁锂電(diàn)池(chí)——神盾短刀電(diàn)池(chí)。相比以(yǐ)往行业中的“長(zhǎng)刀電(diàn)池(chí)”,神盾短刀電(diàn)池(chí)在(zài)安全性能(néng)、循环寿命、快(kuài)充(chōng)能(néng)力和低温放電(diàn)等方面,具有显著优势。
在(zài)进军固态電(diàn)池(chí)的同时,车企们在(zài)锂電(diàn)池(chí)领域的较量(liàng)愈发激烈,每家企业都试图在(zài)充(chōng)電(diàn)倍率、安全性能(néng)、循环寿命等维度(dù)之(zhī)间找到最佳平衡点的基础上(shàng),实现更多突破,以(yǐ)期在(zài)電(diàn)动车正式进入超長(zhǎng)续航阶段之(zhī)前,赢得更多用户。
图片由豆包AI生成 提示词:新(xīn)能(néng)源汽车
技術(shù)迭代
能(néng)量(liàng)密度(dù)是衡量(liàng)动力電(diàn)池(chí)性能(néng)的重要指标,简单来说,它指的是单位重量(liàng)或体积的電(diàn)池(chí)所能(néng)储存的能(néng)量(liàng)。
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電(diàn)动车市场主流的动力電(diàn)池(chí)是三元锂電(diàn)池(chí)与磷酸铁锂電(diàn)池(chí):三元锂電(diàn)池(chí)能(néng)量(liàng)密度(dù)高,但(dàn)耐高温性能(néng)差;磷酸铁锂電(diàn)池(chí)安全性高,但(dàn)能(néng)量(liàng)密度(dù)上(shàng)限低。
磷酸铁锂電(diàn)池(chí)能(néng)量(liàng)密度(dù)一般为100—160Wh/kg,三元锂電(diàn)池(chí)能(néng)量(liàng)密度(dù)通常为150—350Wh/kg,固态電(diàn)池(chí)能(néng)量(liàng)密度(dù)则为400—900Wh/kg。
从目前情况来看,宁德时代麒麟電(diàn)池(chí)的能(néng)量(liàng)密度(dù)为255Wh/kg,比亚迪目前在(zài)産(chǎn)的刀片電(diàn)池(chí),系统能(néng)量(liàng)密度(dù)是140Wh/kg,電(diàn)芯能(néng)量(liàng)密度(dù)为170Wh/kg,而吉利神盾短刀電(diàn)池(chí)電(diàn)芯能(néng)量(liàng)密度(dù)达到了192Wh/kg。有信息显示,比亚迪二代刀片電(diàn)池(chí)能(néng)量(liàng)密度(dù)将达到190Wh/kg。
宝马此次发布的第六代动力電(diàn)池(chí)并未公布具体能(néng)量(liàng)密度(dù),仅透露较前代提高20%。按照宝马第五代动力電(diàn)池(chí)包154Wh/kg的能(néng)量(liàng)密度(dù)推算,第六代電(diàn)池(chí)的能(néng)量(liàng)密度(dù)或为185Wh/kg。
图片来源:宝马
宝马集团负责生産(chǎn)的董事诺德科沃奇认为,宝马的优势在(zài)于着眼“全局最优”,而非追求某些单一性能(néng),从而忽视其他(tā)关键因素。新(xīn)一代電(diàn)池(chí)技術(shù)聚焦续航里程更高和充(chōng)電(diàn)速(sù)度(dù)更快(kuài)这两大核心目标。
从産(chǎn)品力的角度(dù)出发,電(diàn)池(chí)的升级远未到尽头,在(zài)车企竞争不断升级的当下,除了续航和补能(néng)之(zhī)外,车企比拼的空间、性能(néng)、安全乃至品牌,都可以(yǐ)从電(diàn)池(chí)上(shàng)找到解法。比如,性能(néng)方面,极氪的金砖電(diàn)池(chí)3秒脉冲放電(diàn)倍率最高可达16C,巨大的瞬时能(néng)量(liàng)可让百公里加速(sù)轻松跑进3秒。
作(zuò)为锂電(diàn)池(chí)行业又一重要的技術(shù)革新(xīn),超快(kuài)充(chōng)電(diàn)池(chí)技術(shù)也备受追捧。以(yǐ)磷酸铁锂正极材料为例,一家锂電(diàn)池(chí)企业相关负责人透露:“为匹配4C快(kuài)充(chōng)技術(shù)需求,多家锂電(diàn)池(chí)龙头企业已实现第三代高压密磷酸铁锂的规模化量(liàng)産(chǎn),少数龙头企业已具备第四代高压密磷酸铁锂生産(chǎn)技術(shù),并可满足5C快(kuài)充(chōng)需求。”
此外,在(zài)动力電(diàn)池(chí)技術(shù)迭代的同时,消(xiāo)费者对续航、补能(néng)、安全和回收等方面的需求推动了动力電(diàn)池(chí)的技術(shù)革新(xīn)。在(zài)材料和结搆(gòu)创新(xīn)方面,如短刀電(diàn)池(chí)等结搆(gòu)创新(xīn)以(yǐ)及体系创新(xīn)中的固态化尝试,不仅提升了能(néng)量(liàng)密度(dù),也在(zài)一定程度(dù)上(shàng)提高了安全性。热扩散测试结果显示,越来越多的電(diàn)池(chí)能(néng)够在(zài)测试中做到不起火,证明了中国電(diàn)池(chí)安全性的不断提升。
固态之(zhī)争
而固态電(diàn)池(chí),则被业内视为颠覆電(diàn)动车的革命性技術(shù)。根本原因在(zài)于与传统液态锂電(diàn)池(chí)相比,固态電(diàn)池(chí)的优势堪称“降维打擊(jī)”。行业设想中的固态電(diàn)池(chí),可以(yǐ)破除液态電(diàn)池(chí)车的里程焦虑、充(chōng)電(diàn)焦虑、安全性等多方面的桎梏。
目前中国、日韩以(yǐ)及歐(ōu)美等主流汽车企业均在(zài)全力押注这一赛道,以(yǐ)期取得先发优势,这场竞争也被看做“定义未来”的权力之(zhī)争。
作(zuò)为固态電(diàn)池(chí)研发的“老牌玩家”,丰田在(zài)硫化物電(diàn)解质领域持有全球68%的核心专利,其计划2027—2028年量(liàng)産(chǎn)高性能(néng)固态電(diàn)池(chí),目标续航1200公里。
韩国现代汽车集团宣布于2025年3月首次向公众展示其全固态電(diàn)动汽车電(diàn)池(chí)试点生産(chǎn)线。
据外媒报道,梅赛德斯-奔驰于本月与美国初创公司Factorial合作(zuò),开始在(zài)道路上(shàng)测试固态電(diàn)池(chí)。在(zài)電(diàn)池(chí)尺寸和重量(liàng)不变的情况下,固态電(diàn)池(chí)可使纯電(diàn)EQS测试车续航里程增加25%,超过1000公里,将在(zài)2030年前实现量(liàng)産(chǎn)。
图片来源:宝马
2月上(shàng)旬,長(zhǎng)安汽车宣布2025年内可实现固态電(diàn)池(chí)的功能(néng)样车首发,2027年推进全固态電(diàn)池(chí)逐步量(liàng)産(chǎn)。長(zhǎng)安汽车的金钟罩固态電(diàn)池(chí)能(néng)量(liàng)密度(dù)可达400wh/kg,满電(diàn)状态下续航里程将超过1500公里。此外,东风岚图、比亚迪等车企也披露了固态電(diàn)池(chí)上(shàng)车或量(liàng)産(chǎn)的时间表。
除此之(zhī)外,按照上(shàng)汽集团的规划,2025年,全固态電(diàn)池(chí)将在(zài)上(shàng)汽自主品牌实现规模搭载,预计到2026年实现量(liàng)産(chǎn);广汽集团计划2026年将全固态電(diàn)池(chí)搭载于昊铂车型;奇瑞汽车2026年全固态電(diàn)池(chí)计划上(shàng)车定向运营;宁德时代作(zuò)为電(diàn)池(chí)行业巨头,在(zài)研发投入和技術(shù)实力方面优势明显,计划2027年小批量(liàng)生産(chǎn)全固态電(diàn)池(chí)。
不过,宁德时代董事長(zhǎng)曾毓群此前在(zài)2024年的业绩解读会上(shàng)指出,固态電(diàn)池(chí)离商品化还很远,如果以(yǐ)技術(shù)和制造成熟度(dù)作(zuò)为评价体系(以(yǐ)1—9打分,1分为入门,9分为成熟),目前整个行业只到4分的水(shuǐ)平。
工业和信息化部原部長(zhǎng)苗圩也表示,总体来看,全固态電(diàn)池(chí)还需要两到三年才可以(yǐ)量(liàng)産(chǎn),此前部分企业宣布已经量(liàng)産(chǎn)装车的固态電(diàn)池(chí)大部分是半固态電(diàn)池(chí)。从目前全球固态電(diàn)池(chí)研发进展的情况来看,固态電(diàn)池(chí)技術(shù)工艺还没有成熟,大体上(shàng)2027年前后才能(néng)实现小批量(liàng)生産(chǎn),距离大规模的量(liàng)産(chǎn)还需要更長(zhǎng)的时间。
与此同时,除了技術(shù)和工艺的问题之(zhī)外,成本也是固态電(diàn)池(chí)能(néng)否实现大规模量(liàng)産(chǎn)的关键因素。
而汽车之(zhī)外,固态電(diàn)池(chí)也被认为将撬动低空经济、人形机器人及商业航天等前沿産(chǎn)业的万亿级市场。
(中国新(xīn)闻周刊)
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