□ 胡立彪
最近一段時間,固態電池又成為汽車行業的熱詞。有車企宣稱量產上車,有科研機構說突破了技術瓶頸,有電池廠商表示實現行業領先,而熱炒之下固態電池相關概念股一度出現漲停潮。
之所以說“又”成熱詞,是因為固態電池這個話題在過去十多年里隔三差五被熱炒,由頭也是各種技術“突破”。不過,此次各說各話的嘈雜中也有比較冷靜客觀的聲音。比如廣汽。在4月12日舉辦的2024廣汽科技日活動中,廣汽推出“實現關鍵技術突破”的高安全大容量全固態動力電池。其宣傳資料稱,這款電池采用了高面容量正極技術與第三代海綿硅負極片技術,全固態正極可達到5mAh/cm2以上的高面容量,進而實現了400Wh/kg以上的能量密度。相較于目前最先進的液態鋰離子電池,其體積能量密度和質量能量密度提升50%以上,使整車續航里程可超過1000千米。
盡管也是說得這好那好,但廣汽還是留有余地,其官方對外說法中有非常謹慎的表述:全固態電池開發難度巨大,需要在高性能全固態電解質及正負極材料,創新極片及電芯設計,高速連續化制造工藝及裝備以及系統集成設計等領域開展技術攻關。雖然其全固態電池步入從實驗室走向量產的階段,但仍需至少兩年即到2026年才能上車。
廣汽把固態電池上車時間定在2026年,與行業普遍預期的固態電池產業化時間(2027~2030年)大體相當,如大眾公開表示將在2025年實現全固態電池量產;寶馬承諾在2025年推出搭載全固態電池的原型車,并在2030年前量產;豐田宣布在2027年至2028年實現全固態電池量產實用化。
其實,這個大體的“上車”時間也不保準。寧德時代首席科學家吳凱表示,全固態電池目前還有一些行業核心問題未能解決,全行業都不具備量產的能力,至于到2027年能否量產,“作為技術人員,我也很難說得準確”。
業內有個說法——“全固態電池好是真好,難也是真難”。難在哪兒?材料、技術、工藝、成本……可以說方方面面都有難點。理解這個“難”,看豐田的研發過程就明白了。作為一家較早看準固態路線并一直堅持研發的車企,豐田從2012年開始加大與多家車企、上游電池企業、化工企業的合作力度,形成了研發體系。長時間的堅持讓豐田收獲了眾多關于固態電池技術的專利(截至去年10月,豐田累計申請全固態專利超過1300件,全球第一,是第二名松下的3倍),但即使如此,它仍未真正摸到全固態電池商業化的“門”。2017年,豐田曾宣布量產時間為2020年,而后又延后至2025年,現在再次延后到了2027年至2028年。
寧德時代北美前首席技術官鮑勃·伽利恩認為,電池有5項“黃金規則”——安全、性能、壽命、成本和環境。目前大多數固態電池未能滿足其中的3項。相比其他4項,最難的是成本。固態電池今天的成本與10年前傳統鋰離子電池相當。
據了解,目前固態電池的技術路線主要分為3種:氧化物路線、聚合物路線和硫化物路線。這3種技術路線所顯示的困難點均有不同,但最終都會轉化為同一個問題,即成本。怎樣降低成本?技術突破之外,更重要的是實現大規模商業化應用,通過量的增長實現成本攤薄。但憑借規模效應降成本,是一個循序漸進的過程。即使是更快量產、被視為由液態鋰電池向全固態電池轉型的過渡的半固態電池,成本也高得嚇人。蔚來汽車總裁秦力洪曾在ET7半固態電池測試時表示,150kWh電池包的成本接近一輛蔚來ET5,即超過29萬元。此外,極氪009搭載的首款麒麟電池包也是半固態電池,據傳其電池包價格也“比一輛車還貴”。
有句話說得好:“想種一棵樹,最好的時機是10年前,其次是現在。”如果確認了固態電池就是未來電動汽車的發展方向,那么,為了10年后不被潮流拋棄,現在就得著手干。里程焦慮和安全性是動力電池繞不開的話題,未來誰先掌握固態電池的關鍵技術誰就占據主動。國內主機廠和電池企業應提前布局,避免“踏空”。不過,需提醒的是,研發全固態電池必須真金白銀投入、老老實實用功,切莫玩虛的。要知道,搞炒作“炒”不出未來,只能毀了自家前程。
《中國質量報》【車市說事】