隨著新能源汽車技術(shù)的飛速發(fā)展,全固態(tài)電池成為了業(yè)界關(guān)注的焦點。奇瑞汽車近期公布的鯤鵬全固態(tài)電池技術(shù),以其1200公里的續(xù)航里程、6C快充能力,無疑為市場投下了一枚震撼彈。但要深入探討這項技術(shù)是否真的能在2026年實現(xiàn)量產(chǎn),我們首先要明確全固態(tài)電池與傳統(tǒng)鋰電池的本質(zhì)區(qū)別。
傳統(tǒng)鋰電池的核心構(gòu)成包括正極、負(fù)極、電解液及隔膜。其中,電解液作為液態(tài)物質(zhì),負(fù)責(zé)在正負(fù)極間傳導(dǎo)離子,而隔膜則起到隔離正負(fù)極、防止直接接觸的作用。然而,液態(tài)電解質(zhì)的存在不僅增加了鋰電池的復(fù)雜性,還帶來了泄露和短路的風(fēng)險。例如,車輛發(fā)生碰撞可能導(dǎo)致電池內(nèi)部受損,液態(tài)電解質(zhì)一旦泄露,便可能引發(fā)電池?zé)崾Э?,甚至自燃。這正是當(dāng)前鋰電池續(xù)航能力受限且存在安全隱患的根本原因。
相比之下,全固態(tài)電池的最大優(yōu)勢在于采用了固態(tài)電解質(zhì),徹底替代了液態(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(dǎo)離子和隔絕電極的功能,而且其固態(tài)特性使得電池在結(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)電池的區(qū)別在于電解質(zhì)的固態(tài)程度,只有100%固態(tài)電解質(zhì)的電池才能被稱為全固態(tài)電池,而奇瑞正是致力于量產(chǎn)這種電池。
全固態(tài)電池的優(yōu)勢顯而易見。首先,在續(xù)航方面,理論上固態(tài)電池的能量密度可達(dá)到500Wh/kg以上,遠(yuǎn)超當(dāng)前鋰電池的水平。以奇瑞鯤鵬電池為例,其能量密度計劃在2024年達(dá)到400Wh/kg,2025年更是將沖刺600Wh/kg,從而實現(xiàn)1500公里以上的續(xù)航里程。其次,在安全性方面,固態(tài)電解質(zhì)不易泄漏或爆炸,即使在高溫或物理損傷的情況下也不會發(fā)生熱失控,極大地提升了電池的安全性。第三,在使用壽命方面,由于固態(tài)電解質(zhì)更加穩(wěn)定,不易發(fā)生化學(xué)反應(yīng),因此電池的循環(huán)壽命更長,能夠承受更多的充放電循環(huán)。固態(tài)電池在不同溫度下的性能下降速度慢,能夠在極端溫度下保持良好的電導(dǎo)性,同時尺寸更靈活、充電速度更快。
全固態(tài)電池技術(shù)的出現(xiàn),無疑將對汽車市場產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。首先,它將加速電動車的普及。全固態(tài)電池以其長續(xù)航、長壽命、高安全性以及適應(yīng)極端溫度的能力,有望徹底解決電動車用戶的續(xù)航焦慮。同時,固態(tài)電池的快速充電能力將大幅縮短電動車充電時間,進(jìn)一步縮小與燃油車在用戶體驗上的差距,吸引更多燃油車用戶轉(zhuǎn)向電動車。其次,全固態(tài)電池將促使現(xiàn)有車企進(jìn)行戰(zhàn)略調(diào)整,包括調(diào)整產(chǎn)品線和技術(shù)戰(zhàn)略,以適應(yīng)固態(tài)電池帶來的變化。燃油車制造商可能需要通過降價、推出更高效發(fā)動機(jī)、輕量化技術(shù)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,無法改變?nèi)加蛙囀袌鑫s的趨勢。最后,全固態(tài)電池技術(shù)還可能加速新玩家的崛起,尤其是那些在固態(tài)電池技術(shù)方面有領(lǐng)先優(yōu)勢的汽車品牌和電池制造商。
然而,全固態(tài)電池技術(shù)的量產(chǎn)之路并非一帆風(fēng)順。目前,全固態(tài)電池仍面臨諸多技術(shù)挑戰(zhàn),如固態(tài)電解質(zhì)導(dǎo)致的低電導(dǎo)率、固-固界面穩(wěn)定性差以及高科技電極新材料生產(chǎn)難度大且價格高昂等問題。這些問題限制了固態(tài)電池的充放電速度和容量衰減性能,從而延緩了其量產(chǎn)進(jìn)度。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。半固態(tài)電池結(jié)合了固態(tài)和液態(tài)電池的特性,既保留了液態(tài)電池的高電導(dǎo)率,又具備了固態(tài)電池的高安全性和長壽命。目前,蔚來ET7和智己L6等車型已經(jīng)發(fā)布了半固態(tài)電池技術(shù)。
在全固態(tài)電池領(lǐng)域,除了奇瑞鯤鵬電池外,寧德時代、比亞迪等國內(nèi)企業(yè)也在積極布局。不同企業(yè)對于固態(tài)電池量產(chǎn)時間的規(guī)劃各不相同。奇瑞計劃在2027年實現(xiàn)批量上市,屆時純電續(xù)航目標(biāo)將超過1500公里。寧德時代已經(jīng)在固態(tài)電池領(lǐng)域研究了七八年,但根據(jù)其董事長曾毓群的說法,寧德時代的全固態(tài)電池研發(fā)目前仍處于較低水平。寧德時代也透露其全固態(tài)電池將在2027年開始量產(chǎn)。上汽、廣汽、億緯鋰能等企業(yè)也將固態(tài)電池的量產(chǎn)時間定在了2027年之后。在國外,豐田在量產(chǎn)全固態(tài)電池的道路上遇到了阻礙,量產(chǎn)時間推遲到了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),并在2030年左右實現(xiàn)大規(guī)模普及。
全固態(tài)電池技術(shù)的商業(yè)化應(yīng)用不僅受到技術(shù)成熟度的影響,還受到政策環(huán)境、市場需求、成本效益等多種因素的制約。盡管面臨諸多挑戰(zhàn),但奇瑞、寧德時代等企業(yè)紛紛喊出了2027年全固態(tài)電池量產(chǎn)上車的口號。無論最終全固態(tài)電池的量產(chǎn)進(jìn)度如何,這一技術(shù)的出現(xiàn)無疑為純電動車的普及注入了新的動力。