中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：12月，被業(yè)界視為“下一代電池技術(shù)”的固態(tài)電池將迎來突破。某汽車自主品牌量產(chǎn)裝車的搭載半固態(tài)電池的車型計(jì)劃于12月中旬正式交付消費(fèi)市場(chǎng)，部分車企也將在近期開展全固態(tài)電池的小批量裝車和測(cè)試。
從實(shí)驗(yàn)室走向消費(fèi)市場(chǎng)，固態(tài)電池技術(shù)能解決哪些困擾消費(fèi)者的問題？會(huì)給汽車市場(chǎng)帶來哪些影響？又面臨著哪些現(xiàn)實(shí)問題？《中國消費(fèi)者報(bào)》記者進(jìn)行了采訪。
固態(tài)電池來襲
隨著搭載半固態(tài)電池的量產(chǎn)新車問世，多位業(yè)內(nèi)人士表示，固態(tài)電池有望改寫國內(nèi)汽車市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局，尤其是對(duì)新能源車消費(fèi)市場(chǎng)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。
據(jù)記者了解，在新能源車市場(chǎng)，動(dòng)力電池技術(shù)的每一次突破都會(huì)成為關(guān)注焦點(diǎn)。從早期鉛酸電池的能量密度瓶頸，到磷酸鐵鋰技術(shù)的成本與安全平衡，再到三元鋰技術(shù)為追求續(xù)航而引發(fā)的能量密度變革，動(dòng)力電池的升級(jí)牽動(dòng)著消費(fèi)市場(chǎng)的敏感神經(jīng)。
與傳統(tǒng)動(dòng)力電池構(gòu)成部分不同，固態(tài)電池用固態(tài)電解質(zhì)替代傳統(tǒng)的電解液和部分隔膜功能，固態(tài)電解質(zhì)不僅能傳導(dǎo)離子，還具備一定的機(jī)械強(qiáng)度，可簡(jiǎn)化電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。據(jù)北京理工大學(xué)機(jī)械與車輛學(xué)院副教授孫立清介紹，近年來，在新能源車領(lǐng)域中，電池結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新進(jìn)步較快，但滿足消費(fèi)市場(chǎng)用車需求僅通過結(jié)構(gòu)創(chuàng)新是不夠的，需要從材料、結(jié)構(gòu)同時(shí)入手。全固態(tài)電池被認(rèn)為是下一代電池技術(shù)的首選方案之一，具有高安全性、高能量密度、高功率和溫度適應(yīng)性等特點(diǎn)。
記者梳理發(fā)現(xiàn)，目前奇瑞、吉利、上汽、比亞迪等車企均已布局固態(tài)電池，外資車企也表現(xiàn)得相當(dāng)積極，包括本田、寶馬、奔馳在內(nèi)的多家車企均展開固態(tài)電池技術(shù)的相關(guān)研發(fā)測(cè)試。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，今年將是固態(tài)電池技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向消費(fèi)市場(chǎng)的分水嶺。
固態(tài)電池的快速發(fā)展離不開相關(guān)部門的政策引導(dǎo)。9月23日，市場(chǎng)監(jiān)管總局、國家能源局等4部門聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于推進(jìn)能源裝備高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見》，明確將“長(zhǎng)壽命、寬溫域、低衰減鋰電池、鈉電池、固態(tài)電池關(guān)鍵裝備”列為重點(diǎn)攻關(guān)方向。該政策發(fā)布距工業(yè)和信息化部、市場(chǎng)監(jiān)管總局印發(fā)《電子信息制造業(yè)2025—2026年穩(wěn)增長(zhǎng)行動(dòng)方案》明確支持全固態(tài)電池技術(shù)不足1個(gè)月，標(biāo)志著全固態(tài)電池技術(shù)已成為國家能源戰(zhàn)略的重要布局。
孫立清認(rèn)為，隨著傳統(tǒng)電池材料逼近性能極限，物理和化學(xué)融合的新材料體系成為突破方向。從政策支持力度上來看，通過專項(xiàng)研發(fā)資金、企業(yè)配套投入及外部資本引入，將顯著縮短技術(shù)商業(yè)化周期，推動(dòng)新能源車產(chǎn)業(yè)邁入高質(zhì)量發(fā)展新階段。
續(xù)航里程破千
當(dāng)前，新能源乘用車的市場(chǎng)份額已突破50%，但續(xù)航里程短、充電時(shí)間長(zhǎng)等仍是消費(fèi)痛點(diǎn)，制約著汽車市場(chǎng)從“政策驅(qū)動(dòng)”向“需求驅(qū)動(dòng)”轉(zhuǎn)型。固態(tài)電池在能量密度、安全性、循環(huán)壽命等方面的優(yōu)勢(shì)，將為破解這些痛點(diǎn)帶來希望。
記者了解到，此前，車企為提升車輛續(xù)航能力，普遍采用“電池堆砌”策略——通過增加電池?cái)?shù)量延長(zhǎng)續(xù)航里程，導(dǎo)致車重增加、生產(chǎn)成本提升。這樣一來，不僅增加了消費(fèi)者的購車成本，而且因整車能耗居高不下，使消費(fèi)者面臨“買得起卻用不起”的尷尬。固態(tài)電池的核心優(yōu)勢(shì)在于其更高的能量密度，是當(dāng)前主流磷酸鐵鋰電池的兩倍以上，這意味著搭載固態(tài)電池的車輛續(xù)航里程可以輕松突破1000公里，甚至達(dá)到1200公里以上。
此外，固態(tài)電池由于沒有易燃的電解液，熱穩(wěn)定性更好，明顯降低了起火風(fēng)險(xiǎn)。中國汽車技術(shù)研究中心有限公司實(shí)際測(cè)試發(fā)現(xiàn)，搭載半固態(tài)電池的新能源車，其安全性能較行業(yè)最高標(biāo)準(zhǔn)提升20%以上。具體來看，電池包歷經(jīng)10針3向穿刺試驗(yàn)無冒煙、不起火，還通過了螺紋鋼穿刺、高鹽腐蝕浸泡、高溫火燒等6項(xiàng)嚴(yán)苛測(cè)試。
在充放電速度上，傳統(tǒng)動(dòng)力電池面臨顯著局限，即使在快充模式下，電量從0充至80%需30分鐘至1小時(shí)。而固態(tài)電池憑借固態(tài)電解質(zhì)的離子傳導(dǎo)優(yōu)勢(shì)，快充時(shí)間可縮短至15分鐘甚至更短，補(bǔ)能體驗(yàn)更優(yōu)。
在耐久性方面，傳統(tǒng)動(dòng)力電池循環(huán)壽命約2000次后容量明顯衰減，固態(tài)電池因固態(tài)電解質(zhì)的高穩(wěn)定性，循環(huán)壽命有望實(shí)現(xiàn)突破。比亞迪公布的一款固態(tài)電池測(cè)試數(shù)據(jù)顯示，該電池按300萬公里壽命設(shè)計(jì)，遠(yuǎn)超目前動(dòng)力電池使用年限，極端測(cè)試中，循環(huán)壽命甚至可達(dá)近萬次。
一位汽車自主品牌市場(chǎng)部的營銷人員向《中國消費(fèi)者報(bào)》記者透露，新能源車搭載固態(tài)電池最明顯的變化就是整車質(zhì)量會(huì)更輕。隨著技術(shù)迭代速度加快，以后續(xù)航水平超1000公里的新能源車，其電池重量可能在100公斤左右，車輛操控更加靈活，能耗也更低。
生產(chǎn)成本過高
盡管發(fā)展前景廣闊，但業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為固態(tài)電池要大規(guī)模進(jìn)入消費(fèi)市場(chǎng)還需要克服多項(xiàng)技術(shù)挑戰(zhàn)。一方面，部分核心技術(shù)細(xì)節(jié)仍需持續(xù)打磨優(yōu)化；另一方面，高生產(chǎn)成本成為制約其快速推進(jìn)的關(guān)鍵因素。蜂巢能源董事長(zhǎng)楊紅新曾公開表示，全固態(tài)電池雖潛力巨大，但目前成本仍為液態(tài)電池的5—10倍。
據(jù)業(yè)內(nèi)人士透露，以續(xù)航里程達(dá)650公里的80千瓦時(shí)電池包為例，僅電芯成本，固態(tài)電池就比液態(tài)電池高出30萬元以上。中國汽車流通協(xié)會(huì)乘用車市場(chǎng)信息聯(lián)席會(huì)數(shù)據(jù)顯示，今年10月，我國新能源汽車均價(jià)為15.6萬元。
中國汽車流通協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)顯示，目前新能源二手車3年車齡保值率為42%，而電池技術(shù)迭代正是核心影響因素。在采訪過程中，多位業(yè)內(nèi)人士向記者表達(dá)出相同的擔(dān)憂：由于技術(shù)代差逐漸拉大，讓本就脆弱的新能源二手車市場(chǎng)價(jià)格體系更添變數(shù)。當(dāng)續(xù)航超1000公里的固態(tài)電池車型逐步落地，續(xù)航幾百公里的液態(tài)電池二手車將面臨更加嚴(yán)峻的考驗(yàn)。
從事二手車銷售十余年的北京市二手車車商王曉宇對(duì)《中國消費(fèi)者報(bào)》記者表示，新能源二手車本就因技術(shù)迭代快，存在“貶值魔咒”，固態(tài)電池的突破可能讓這一問題加劇。當(dāng)前，同等車況下，續(xù)航相差200公里左右的同級(jí)別車型差價(jià)已達(dá)3萬元以上。固態(tài)電池與液態(tài)電池的性能鴻溝遠(yuǎn)不止于此——前者在續(xù)航、快充、安全上的全面領(lǐng)先，會(huì)讓消費(fèi)者對(duì)液態(tài)電池車型的接受度持續(xù)走低。
王曉宇建議，業(yè)內(nèi)可以在落實(shí)《推動(dòng)大規(guī)模設(shè)備更新和消費(fèi)品以舊換新行動(dòng)方案》要求的同時(shí)，建立技術(shù)迭代補(bǔ)償機(jī)制，對(duì)置換本品牌固態(tài)電池車型的車主給予額外補(bǔ)貼?！安糠周嚻笠言囁愃普?，其二手車保值率比行業(yè)平均水平高出20%以上。”王曉宇如是說。
