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業內專家:固態電池5年內不可能商用

2021.1.14 新聞中心 1/14每日新

近日,新能源車企蔚來最新發佈,下一步將在新車型上使用續航里程超1000公里的“固態電池”,這迅速引起業內高度關注。不過,國聯汽車動力電池研究院董事長熊柏青說,固態電池不會這麼快商用。“全固態電池現在距商業化還很遠,現在甚至做個演示都還很困難。10年內完全攻克全固態難度挺大,反正至少這5年沒戲了,我們也做這東西。”業內人士分析,蔚來汽車所謂的固態電池其實是固液混合電池或者半固態電池。這是固態電池到來前的一個過渡方案,也就是同時使用固態電解質和電解液,但是兩者混合的比例和安全性目前在國際上還沒有定論。

央視對此進行了跟蹤報導,中國汽車動力電池產業創新聯盟副秘書長馬小利表示,實際上這個概念已經(存在)很長時間了,並沒有在市場上看到進一步的擴展應用

目前國內新能源汽車所使用的電池主要可分為磷酸鐵鋰和三元鋰兩大類,但都屬於液態電池,採用的是常見的液態電解質。

專家認為,雖然蔚來最新發佈的固態電池有利於推進產業向前邁進,但固態電池真正應用仍需要一定時間。

央視指出,蔚來董事長李斌在接受媒體採訪時也曾表示,目前他們採用的並非全固態電池,電池內部還是帶有部分液體的。專家也認為,成本等因素勢必將會影響固態電池大規模應用的時間。

合肥國軒高科工程研究總院常務副院長徐興無對此表示:國內目前有多個廠家都在佈局固態電池的研發。但固態電池真正的大規模應用預計要到 2025 年,短時間還只適用於部分場景。現在的產業鏈結構在 10 年之內都不會有太大變化。

有分析認為,蔚來搭載固態電池包的新車型需要2022年四季度才能交付,本次公佈的資料參數有放衛星之嫌。然而,固態電池絕非是單純的概念與噱頭,而是下一代高性能鋰離子電池的技術制高點。

簡單來說,液態電池兩端為電池的正負兩極,中間為液態電解質,在鋰離子從正極到負極再到正極的運動過程,電池就完成了充放電。

目前看,主流動力電池已由磷酸鐵鋰轉向三元鋰電池技術,液態鋰電池單體能量密度提升至250Wh/kg以上。但這據《汽車產業中長期發展規劃》中“2025年動力電池單體能量密度要達到350Wh/kg”的目標仍有差距。

固態電池則將液態電解質替換為固態電解質,並允許匹配高能正極,而電池負極同樣可以採用金屬鋰,理論上體積能量密度可提升70%以上。與此同時,固態電解質也大大降低了電池熱失控風險,安全性較三元鋰電池大幅提高。

從蔚來最新公佈的參數,其150kWh電池能量密度將達到360Wh/kg,較目前主流三元鋰電池能力密度提升了50%以上。若這一技術能夠在2022年第四季度順利量產,將提前三年實現國家規劃目標。

然而,成本問題是固態電池技術商業化的最大挑戰。從本質上講,續航里程與使用成本(整車與更換電池成本)目前仍是電動車的薄弱環節,任何新技術的成功都必須同時解決這兩大問題。據推算,同樣採用石墨負極的固態電池總成本為158.8$/kWh,要比液態電池總成本(118.7$/kWh)高出34%

好的一點是,理論上採用SLMB(鋰負極)技術路線的固態電池總成本將降至102$/kWh,相比石墨負極液態鋰電池技術下降14%。與此同時,電池能量密度將由241Wh/kg大幅提高至383Wh/kg,也就同時滿足了續航增加與成本降低兩個標準。

整體看,固態電池技術仍處在成熟技術到產業化過渡階段,還需物料價格下降、工藝改進以及更加穩定的供應鏈體系。據業內專業人士樂觀預計,固態電池或將在2025年逐步實現商業化。