都说固态电池要来了现在还有必要买电动汽车吗?
都说固态电池要来了现在还有必要买电动汽车吗?

都说固态电池要来了现在还有必要买电动汽车吗?

  日期:2024-11-20 作者: 锂电机架式UPS

  前不久,奇瑞在全世界创新大会上面发布了固态电池的量产周期,官方宣传说2026年全固态电池上车进行定向运营,到了2027年实现批量上市。

  大家掐指一算,现在已经是2024年的年底了,如果说要换车,那2025年再去买那些三元锂电池磷酸铁锂电池这些电动车,都是属于叫液态锂电池,有没有可能很快就被淘汰?开个一年两年,那市面上全都是固态电池了,那我的车是不是就落后了?将来当二手车卖,是不是都不值钱了?

  因为在奇瑞的这个创新大会上面,有很多在网上讨论的点,我觉得都是有问题的,包括短视频的解读也不是特别的全面。我希望把它拆开来揉碎了,把它讲的细一点,让大家能更加的详细的去了解什么是固态电池?这样的一个东西到底好不好?好在哪?将来有没有可能立即进入到下一个时代?或者是阶段性的去替代?

  其实指的就是投放到特定的运营场景,或者是给一些特定的用户群体去使用和测试,比如什么公共交通、物流配送……两家公司之间签一个合同,在这过程中,如果出了什么样的问题,那就回厂再进行一些优化,属于是研发实验和全面商业化之间的一个过渡的阶段。

  而所谓的2027年批量上市,现在到底怎么上市?上市几款车?上市的车到底卖多少钱?这也都没说,很多媒体就推测,早期搭载固态电池的车,不可能不低于30万。其实我觉得这都是美好的想象,早期的固态电池我怀疑,可能都不低于50万,甚至是一款车型,前面的配置都是十几万、二十几万,突然有一个固态电池版,它就变成了50多万、60多万乃至更贵,那会不会去买,这也是一个问题。

  现在海外的很多企业,想要在固态电池这个赛道里面超过中国,他们的整个的启动会比我们更早一点,而且他们没负担。

  比方说,现在国内都已经是建了很多液态锂离子电池的生产线,那三元锂电池、磷酸锂锂电池花了很多的钱,然后投入了很多的研发,也建了很多的工厂,将来如果说固态电池,整个翻天覆地的进行替换,国内目前这一块,三元锂电池跟磷酸氢锂电池是不是还有市场、还有需求?

  一旦有市场有需求,就很难有动力去推动,左手是三元锂跟磷酸铁锂,右手还要再去开生产线,还要投入研发、建工厂、做固态电池,两边同时走,但海外车企就没有那方面的负担,可以不去做液态锂离子电池,就轻装上阵直接干固态。

  丰田已经公布了,将在2026年真正开始启动固态电池的生产,初期可能产能有限,到2030年,应该会实现一个大规模的量产。

  本田计划是在2025-2030年期间,很多的新车型会去投入量产。这个2025年,我估计可能讲的还是有点早了,大概率应该也是2027、2028这两年会大规模的量产。

  日产计划是在2025年的3月份,真正开始启动全固态电池的生产流程,而且设定是在2028年实现全固态电池大规模量产。

  大众也曾经说过,今后固态电池会有望每年装车量在50-100万辆,但是具体的时间没说。

  宝马也是说在2025年,会推出搭载全固态电池的电动汽车的原型车,到2030年全面量产全固态电池。

  比如上汽说将在2026年会实现全固态电池量产,并且完成样车的测试,到了2027年会在智己的车型上搭载全固态电池,且实现量产交付。

  宁德时代对外的宣传还是比较保守的,计划在2027年开始小规模的量产固态电池。

  所以我们也可以大概预测到,就是2027、2028这两个年份,应该是能在市面上看到很多的量产车用全固态电池了,自己要是换车不着急的话,稍微心里有个数,大概有这一段时间点,如果你是在一两年之内要买车,那完全没必要去等这个固态电池。

  尽量简单的讲,固态电池是一种使用固体电极材料和固体电解质材料,不含有任何液体的锂离子电池,就是它本质上还是个锂离子电池,但没任何的电解液,但是组成部分主要还是三大部分:正极材料、负极材料、固态的电解质,其中最重要的就是固态电解质,固态电解质目前也是有三个方向,一个是聚化物,第二个是硫化物,第三个是氧化物。

  聚化物的优势是有良好的柔韧性、可加工性,可以做成薄膜或者是纤维状,适用于柔性电池,而且原材料来源比较广泛、成本相对比较低,也易于大规模的生产,缺点就是它的离子导电性相对较差,在室温下导电率较低。

  氧化物的优势是稳定性相对较好、热稳定性相对较高、安全、不易燃烧爆炸,原材料供应相对比较稳定,制造成本相对比较低。但是导电效率取决于具体使用的材料,有的高、有的低,不是特别的稳定,硬度比较高、加工性也比较差,还原性也是比较差的。

  硫化物的优势是离子导电性高,甚至可以比拟现在的液态电解质,而且它有利于实现快速的充放电,质地较软、加工性能也相对较好,容易成型,生产工艺流程理论上也没有什么问题,但是化学稳定性差,部分硫化物的电解质,如果暴露在空气当中,容易与水分接触,会释放有毒气体,叫做硫化氢,而且成本非常高,对于原材料的纯度和生产的环境要求极高。

  固态电池在组装过程当中,它的固态电解质薄膜与电极的层压是关键的步骤,由于固态电解质和电极都是固体,在层压过程当中,需要施加较大的压力,确保它们之间紧密的接触。因为越紧密的话,可以减少它的界面的阻抗,但是压力过大,可能会损坏电极,或者是固态电解质的微观结构。如果压力过小,又无法达到一个良好的接触效果,在生产过程当中,如果层压压力不均匀,就会导致电池不同部位的界面接触状态差异较大,电池的性能就会不一致,甚至会出现局部过热等等安全隐患。

  因为固态电池的密封,它要求比液态电池更高,由于固态电池当中,没有液体电解质去填补那些微小的缝隙,一旦外界的水分、氧气进入到电池内部,会对固态电解质和电极材料造成严重的损害。

  因为现在缺乏高效准确的检测方法,传统的检测手段,比方说扫描电子显微镜,用SEM用这种方式,它只能提供界面的微观的形貌信息,无法实时去监测界面的电学性能和离子的传输特性。比方讲在生产过程当中,很难去判断他这个界面当中,是不是存在一点点微小的缺陷,查不出来这些潜在的问题,只有在电池充放电的过程当中,才会逐渐的显现出来,就导致这个成品看起来没有问题,但是实际使用就会发现良品率是比较低的,实际性能是参差不齐的。对于大规模的量产而言,它需要一种能够快速的、无损的去检测界面质量的技术,但是目前来讲,开发这样的技术面临非常多的困难,开发成本的也比较高,很难满足现在大规模量产的需求。

  实际上,就算固态电池量产装车了,开始的那一两年的时间内,你到底敢不敢买?而且价格一定不便宜,也不知道这一批次的性能,和下一批次的性能到底有没有区别。

  所以,现在的这个电池的技术,我是觉得不会说一步跨越到固态电池,他一定是慢慢的去过渡,现在入手电动车,我觉得是没有一点问题的,经过这么多年的发展,现在电动车的技术已经非常成熟了。

  包括像配套的一些设施,比如说充电桩,现在这些充电桩的技术,都是跟锂离子电池高度匹配的,将来上了固态,虽然也是锂离子电池,但是现在的这些充电桩是不是适用,充电补能的稳定性和效率到底怎么样,这些都是要去突破的问题。

  我觉得,最根本的还是固态电池在大规模量产时的一致性和稳定能力,成本能够最终靠时间、数量去慢慢的降下来,但安全永远是最为关键的点。

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