近兩年,不只手機廠商們在卷瘋大電池,車圈也是!
這兩天,電動車行業突然甩出一張王炸:
韓國研究團隊宣布研發出一種基于硅材料的新型電池,單次充電能跑 4800km 。
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什么概念?
從北京到拉薩,能跑一個來回不充電。
這......不是讓燃油車沒法玩了嘛?
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不慌,先來看看這個可能改寫汽車工業史的重磅技術到底靠不靠譜。
目前市面上主流電動車續航多在 500-800km 左右,增程這類車型能綜合跑到 1000km + 。
雖然日常通勤完全夠用,但一到長途的時候,難免要在服務區排隊充電。
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所以當下還是不少消費者會選擇燃油車,五分鐘加滿油的優勢,至今仍是電動車難以逾越的鴻溝。
如今,韓國科學技術研究院(KIST)的最新研究成果指出,他們開發的硅基負極電池,理論單次充電續航可達 4800km 。
這技術要真能落地,別說城市通勤了,跨省都不用焦慮了。
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這 “ 逆天 ” 續航怎么實現的?硅基電池憑什么能跑 4800km ?
據悉,其中關鍵在于用硅材料替代了傳統鋰電池中的石墨負極。
石墨的理論比容量 372mAh/g ,而硅材料高達 4200mAh/g ,是前者的十倍以上。
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這么一對比,如果把石墨負極比作普通水桶,那硅負極堪比超級儲水罐啊。
說到這兒,肯定有人要問了,硅材料不是有個充電時會膨脹致命缺點嗎?
是的,硅負極在充放電過程中體積變化能達到 300% ,遠高于石墨負極的 10-12% 。
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電池膨脹很容易導致電極結構崩塌,電池循環壽命也會大幅縮短。
市面上一些硅碳負極電池循環壽命只有 300-500 次,而人造石墨負極能達到 3000 次以上。
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那這次韓國團隊做了哪些突破呢?
說是開發出一種新型粘結劑材料,抑制了硅的膨脹問題。
測試顯示,這種處理方法使初始充電過程中的活性鋰損失不到 1% ,電池能量密度比傳統石墨負極電池高出 25% 。
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似乎解決得很完美,那問題是啥呢?
從實驗室成功,到商業化量產,這中間還隔著十萬八千里呢。
雖然韓國團隊聲稱通過新型粘結劑控制了硅的膨脹,但也有另外的理論指出,硅負極在充放電過程中會產生明顯的 “ 各向異性嵌入 ”,使得微觀結構不均勻變化,長期看仍可能影響電池壽命。
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而且目前報道中沒有提到該電池的循環次數,這個就很關鍵了。
那就算這個先不談,那量產階段的時候也要考慮成本吧。
硅基負極材料不僅工藝復雜,技術門檻高,而且成本也高。
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有行業數據顯示,從 2023 年到 2024 年 9 月,國內硅碳負極材料產能規劃超 40 萬噸,投資金額超 200 億元。
這種規模投入意味著初期電池價格不會便宜,大概率只適用于高端車型。
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另外,硅基負極需要與高鎳三元正極搭配才能發揮最大效能,例如蔚來 150kWh 電池包采用無機預鋰化硅碳負極,能量密度達 360Wh/kg ,那這就涉及到整個供應鏈的調整,從原材料開采到電池生產工藝都要改變。
目前主流電池廠如寧德時代、比亞迪等雖已布局硅基負極,但大規模應用還要些時間。
所以這項技術啥時候落地,難說。
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樂觀點看,順利的話 3-5 年應該能看到量產車型;如果實際量產階段膨脹控制、成本問題都沒法突破的話,怕是最后也只停在 PPT 階段了。
那說句不好聽的,不管出于什么原因考慮,咱還是看自己國內團隊的技術突破吧,更靠譜些。
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值得一提的是,中國 2026 年將實施的新國標《電動汽車用動力蓄電池安全要求》,明確要求循環壽命 ≥1500 次,這將加速硅基負極技術突破。
行業預測,納米硅碳復合材料有望將膨脹率從 300% 壓縮至 50% ,循環壽命突破 2000 次。
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可以期待下今年國內汽車廠商正要、將要推出的能量密度提升 50% 的電池。
簡單總結下,韓國硅基電池的 4800km 續航固然震撼,但距離量產還有諸多挑戰;而中國在富鋰錳基正極和硅碳負極的雙線突破,更能展現出更全面的技術布局。
可以預見的是,未來 5 年動力電池將迎來固態高端、硅基中高端、鈉電低端的多元格局。
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另外就是,面對電動車續航日漸突破的威脅,燃油車也迎來了更加嚴峻的挑戰。
不過燃油車也在想辦法破局。例如上汽大眾采取 “ 油電并進、油電同智 ” 策略,推出途觀 L Pro 、帕薩特 Pro 等,在智駕、智艙、智聯方面全面升級;
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搭載第五代 EA888 發動機的途昂 Pro ,通過可變截面渦輪增壓、500bar超高壓燃油噴射等技術,實現 200kW 功率與 8.35L/100km 油耗的平衡。
性能與智能的雙重進化,也說明燃油車,仍有一戰之!
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對燃油車而言,全面電動化已是大勢所趨,但完全退出歷史舞臺還需時日。
通過智能化賦能、混動技術過渡、內燃機效率的挖掘,燃油車怕是還能再戰十年。
所以呢,燃油車最該擔心的,可能不是電動車續航有多長,而是擔心自己的新車銷量,現在這車圈太卷了......
參考資料:
GreenCarStocks 官網、華經情報網、雪球、知乎、新華社、大眾官網、新浪微博等其他網絡信息
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