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比特斯拉更高端的电动车企,竟因固态电池无法落地而难产?

2021年03月04日 09:38:02
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来源:DearAuto

虽然纯电动汽车在全球市场的销量占比很低,但作为汽车迈向电动化的主力军,纯电动汽车吸引着众多消费者的关注。对于纯电动汽车,大家关注的主要集中于动力电池,因为它影响着车辆的动力性能、续航里程、充电时间、安全性能等等,可以说,一辆好的纯电动汽车,必须具备性能、质量可靠的动力电池组。

为此,伴随着新能源汽车热潮的到来,续航里程更长、充电速度更快、价格更便宜的动力电池就成了研发的重点。随着研发的深入,不少动力电池概念浮出水面,比如此前红极一时的石墨烯电池、固态电池等等。

被炒作多年的石墨烯材料,至今还没给消费者带来多少实质性的好处。

○ 固态电池“泡汤”了 ○

然而,经过多年的吹嘘,到目前为止市面上大多数的新能源汽车依旧使用磷酸铁锂电池或者三元锂电池,那些一张口就颠覆的概念电池,也一直停留在实验室中,市场没有迎来那场人们期待已久的“革命”。

前不久,豪华纯电动汽车品牌Fisker Karma的创始人Henrik Fisker在最近的一场采访中表示,他们已经放弃将固态电池用在豪华车型上的计划,退而采用市场上更为常见的三元锂电池。同时他还说:“固态电池是一种当你觉得你已经完成了90%,几乎达到目标时,然后你意识到剩下的10%比前面的90%困难得多的技术。因此现在,我们完全放弃了固态电池,因为真的无法落地。”

如无意外,Fisker的豪华电动车的上市时间又要跳票了。

Fisker公司于2007年成立,瞄准定位比特斯拉更高的豪华轿跑市场。公司成立后不久就因资金问题,被迫宣告破产,随后中国万向集团注资将其收购,更名为Karma汽车并宣布回归。在2019年,Karma汽车携New 2020 Revero GT、Karma Pininfarina GT 和 Karma SC1 Vision Concept 三款车型亮相上海车展,凭借惊艳的设计和高端的用料,吸引了众多国内消费者。

2019年上海车展上,Karma展出了外观惊艳的新车。

为了让车辆拥有符合高端定位的气质,Karma不仅重视产品的外观设计,还特别注重“内功修为”,就如一直以来对外宣称会采用“高端”的固态电池。不过,Henrik Fisker最近在采访中摊牌了,他认为,不管是那种形式的量产,固态电池都至少还需要7年。

固态电池迟迟无法量产,Henrik Fisker终于“摊牌”了。

Fisker的“放弃”态度不同,还有不少车企在积极推动固态电池的研发。比如丰田宣布今年将推出一款固态电池,该电池可提供500公里续航,10分钟内可充至满电,并且具有极小的安全隐患。而早前,蔚来汽车也宣布将于2021年量产装车容量为360Wh/kg的准固态电池。

○ 固态电池为何备受车企青睐? ○

显然,固态电池是纯电动车业界趋之若鹜的储电容器。从原理上看,固态电池将传统锂电池的液态电解质改为固态,在不改变储电原理的前提下,让电池可以传导更大的电流,进而提升电池容量。这意味着,相同的电量,固态电池的体积变得更小,也就是能量密度更高。一举突破了目前纯电动汽车动力电池组难以突破的大电流传导、高能量密度的技术难点。

更为重要的是,固态电池还有另外两大优势。其一是柔性化可弯曲,当电池的厚度降低到一定程度后,固态电池可变得有柔性,这种特性使得固态电池能相对容易布局在车辆之中。

还有就是安全性。现在三元锂电池自燃、自爆事故频发,与其在大电流下工作有可能出现锂枝晶,从而刺破隔膜导致短路破坏,以及电解液为有机液体,在高温下发生副反应、氧化分解、产生气体、发生燃烧的倾向都会加剧离不开关系,而固态电池,可在这两方面得到完美解决。

可惜的是,堪称完美的固态锂电池“难产”了。

○ 技术创新还有更多方式 ○

其实,目前常用的磷酸铁锂电池或三元锂电池并非已经达到性能的极限。例如去年比亚迪推出的刀片电池,其实就是一种创新优化后的磷酸铁锂电池,而它与传统电池相比,拥有更高的安全性以及能量密度,同时其固有形状也方便了布置。是意义重大的电池技术创新。比亚迪称,到2025年刀片电池的能量密度可超过180Wh/kg。

比亚迪的刀片电池在安全性方面的突破,解决了现阶段消费者最为重视的技术难点。

而三元锂电池同样不断取得创新,例如更改电池中各种材料的比例,更改电池形状,尺寸等等。比如特斯拉正在加快生产新型无极耳电池(4680电池芯)的进度。这种新型三元锂电池电芯直径为46mm,高度为80mm,与特斯拉现有的21700电芯(直径21mm,高70mm)相比,得益于极耳的取消,电芯本体的刚性得到了强化,能够让动力电池包完全取消模组设计,进一步提升了电池包的能量密度,达300Wh/kg。

特斯拉的新型无极耳电池虽然本质上还是三元锂电池,但经过优化,性能提升了不少。

纵观人类科技史,有不少新兴技术只停留在实验室阶段,并没有实现大规模商用。那些存在于实验室中的新型电池,也不一定代表着新能源汽车的未来,对新技术孤注一掷的车企,确实要多加个心眼,说不定就像Fisker那样,在概念车公布几年后,突然宣布更改动力方案,这对于新兴车企而言,无疑是极大的打击。

文 | 波子

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