隨著新能源汽車行業(yè)的蓬勃發(fā)展,全固態(tài)電池技術正逐步成為業(yè)界關注的焦點。奇瑞汽車推出的鯤鵬全固態(tài)電池,以其1200km的續(xù)航里程、6C快充能力,以及全固態(tài)的技術特性,無疑為市場帶來了一股新鮮力量。
傳統(tǒng)鋰電池主要由正極、負極、電解液及隔膜構(gòu)成,其中電解液作為液態(tài)物質(zhì),負責在正負極間傳導離子,而隔膜則起到隔離作用,防止正負極直接接觸。然而,液態(tài)電解質(zhì)的存在不僅增加了電池的復雜性,還存在泄露和短路的風險,這也是當前鋰電池續(xù)航能力受限及易熱失控起火的關鍵原因。
相比之下,全固態(tài)電池的最大優(yōu)勢在于采用固態(tài)電解質(zhì)替代了液態(tài)電解液和隔膜。這種固態(tài)電解質(zhì)不僅同時具備了傳導離子和隔絕電極的功能,其固態(tài)特性還使得電池在結(jié)構(gòu)上更加穩(wěn)定、緊湊且安全。值得注意的是,全固態(tài)電池與半固態(tài)電池的主要區(qū)別在于電解質(zhì)的固態(tài)程度,奇瑞所計劃量產(chǎn)的正是全固態(tài)電池。
全固態(tài)電池的優(yōu)勢顯著。首先,其能量密度理論上可達到500Wh/kg以上,遠超當前鋰電池水平。以奇瑞鯤鵬電池為例,其能量密度計劃在2024年達到400Wh/kg,2025年更是將提升至600Wh/kg,從而實現(xiàn)1500km以上的續(xù)航里程。其次,固態(tài)電解質(zhì)的特性使得電池不易泄漏或爆炸,即使在高溫或物理損傷情況下也不會發(fā)生熱失控,安全性大幅提升。全固態(tài)電池的循環(huán)壽命更長,可承受更多充放電循環(huán),且在不同溫度下的性能下降速度慢,極端溫度下仍能保持良好電導性。
全固態(tài)電池技術的出現(xiàn),無疑將對汽車市場格局產(chǎn)生深遠影響。一方面,它將加速電動車的普及。續(xù)航長、壽命長、安全性高,且不怕極寒暴熱的特性,使得全固態(tài)電池成為徹底解決電車焦慮的關鍵一環(huán)。同時,其快速充電能力也大幅減少了電動車充電等待時間,縮小了與燃油車在用戶體驗上的差距。另一方面,全固態(tài)電池將帶來現(xiàn)有車企的戰(zhàn)略調(diào)整,包括調(diào)整產(chǎn)品線和技術戰(zhàn)略以適應新技術變化。燃油車制造商可能需要通過降價、推出更高效發(fā)動機等手段來保持市場份額,但這些措施可能只能暫時緩解壓力,無法從根本上改變?nèi)加蛙囀袌鑫s的趨勢。
盡管全固態(tài)電池技術前景廣闊,但目前仍面臨不少挑戰(zhàn)。如固態(tài)電解質(zhì)導致的低電導率、固-固界面穩(wěn)定性差等問題,限制了固態(tài)電池的充放電速度和容量衰減性能。因此,汽車圈采用了從半固態(tài)電池到全固態(tài)電池的過渡策略。蔚來ET7和智己L6的半固態(tài)電池已經(jīng)發(fā)布,標志著這一過渡階段的開始。在全固態(tài)電池方面,除了奇瑞鯤鵬電池外,寧德時代、比亞迪等也在積極發(fā)力。
關于全固態(tài)電池的量產(chǎn)時間,不同企業(yè)給出了不同規(guī)劃。奇瑞計劃在2027年批量上市,屆時純電續(xù)航目標超1500km。寧德時代在這一領域已耕耘七八年,但目前仍處于研發(fā)階段,預計2027年開始量產(chǎn)。上汽、廣汽、億緯鋰能等也將量產(chǎn)時間定在了2027年之后。在國外,豐田的量產(chǎn)計劃因遇到阻礙而推遲至2030年。綜合來看,全固態(tài)電池有望在2027年實現(xiàn)小規(guī)模裝車投產(chǎn),2030年左右實現(xiàn)大規(guī)模普及。
全固態(tài)電池技術的商業(yè)化應用受到政策環(huán)境、市場需求、成本效益等多種因素影響。然而,隨著奇瑞、寧德時代等企業(yè)的積極推進,全固態(tài)電池無疑將加速純電動車的普及進程。