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本文陳述所有內容皆有可靠信息來源贅述在文章結尾
現在買車,一定繞不開一個選項,那就是該買電車還是油車,很多人放棄電車選擇油車的一大原因是電車充電不方便,續航里程短。
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電車跑不遠的主要原因和電池有關,如果能夠研發出一款足以消除電車里程焦慮的電池,那么對于整個電車產業來說,都將帶來一場革命成果。
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為了達到這一成果,中日韓三國曾花費數十年研發“固態電池”,為何直到如今,仍然沒有看到固態電池實現量產呢?
如今,當我們去新能源4S店轉一圈,十家有八家會跟你提“固態電池”,有的說“明年就上全固態”,有的說“半固態就是過渡版全固態”,雖然聽上去仿佛固態電池距離我們很近。
但實際上,固態電池進入市場還是有很長一段距離,很多汽車銷售大多會繞圈子,不是他們故意騙你,是連行業自己都沒說清楚。
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對于固態電池的研發,中日韓三國可謂是經歷了多個時期,其中日本的研發電池技術水平最早,早在20多年前,索尼就量產了第一款鋰電池。
而固態電池的發展與鋰電池相似,各國都在摸索前行,日本在固態電池的研發上,可謂是做了舉國之力,以此獲得優勢地位。
其中豐田早在2010年就推出了“硫化物固態電池”,韓國固態電池研發由 LG 能源解決方案、三星 SDI、SK On 及現代汽車主導推進,其中三星 SDI 已建成韓國首個全固態電池試點生產線。
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中國在固態電池的研發上,從2010年到現在,已經取得了飛速進步,相關論文數量也是成倍增長。
比如從2015~2021年,中國科學院物理研究所提出了原位固態化、納米固態電解質包覆正極材料、界面預鋰化方案、低膨脹納米硅碳負極材料、界面熱復合等綜合解決方案等等。
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中日韓喊了十余年的固態電池量產,但想要真正實現量產還有很長一段路要走,而這也成為了很多車企的宣傳手法,國內新能源市場卷得厲害,不提點新技術,消費者很難買單。
但這種模糊概念的做法,把市場攪得一團糟,更麻煩的是,連“全固態電池”的定義都沒統一,
概念混亂的市場,也讓很多人至今都不理解到底什么樣的電池才算固態電池。
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為啥全固態電池這么難造?其實制造固態電池并不難,實驗室里早就研發出一塊全固態電池樣品不難,難的是把它造得跟傳統電池一樣便宜、一樣穩定。
最核心的問題在“接觸”上,固態電解質和電極都是固體,倆硬疙瘩碰一起,難免有縫隙,這些縫隙會讓離子傳輸變慢,電池性能掉得厲害。
更頭疼的是,電池充放電時,電極還會膨脹收縮,產生的應力能到200兆帕,相當于把一輛小汽車壓在指甲蓋上,縫隙只會越來越大,甚至長出鋰枝晶,一短路就可能起火。
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為了解決這問題,行業走了三條路,可每條路都有坑。聚合物路線工藝熟,但導電率太低;氧化物路線安全,可導電還是不行;硫化物路線導電最好,卻碰不得空氣和水,還得用鍺、鑭這些稀有金屬。
實驗室里的技術再牛,不能量產就是紙上談兵。
日本手里攥著硫化物電解質的核心原料,高純度硫化鋰對華出口,價比賣給自己人貴40%,這不是壟斷是什么?
可中國也有短板,雖然占了全球85%的稀土產能,鑭、鈰這些原料要深加工成能用的材料,還得靠韓國技術,你卡我原料,我卡你加工,成本雙向漲。
更讓人無奈的是車企,每次三國開技術交流會,誰都不肯把實車測試數據拿出來,低溫循環壽命、安全碰撞這些關鍵數據藏著掖著,結果大家都在重復研發同一個難題,浪費了30%以上的資源。
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這就像三個廚師都想做滿漢全席,你藏著醬油,我捂著醋,最后啥也沒端出來,日本豐田一門心思撲硫化物路線,中國想從半固態慢慢過渡,韓國又盯著聚合物不放,路線不統一,連設備都沒法通用。
內部沒擰成一股繩,外面的替代技術已經殺到跟前了,豐田自己都沒把固態電池搞明白,轉頭就推出了氫燃料重型卡車,續航1200公里,補能只要15分鐘,還跑了3年路測。
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中國的寧德時代的鈉離子電池成本才是傳統電池的60%,能量密度160Wh/kg,裝在五菱宏光MINIEV上賣得挺好,還能做家庭儲能,一下分流了15%的潛在市場。
本來固態電池就夠慢了,如今各種新型電池正在逐漸搶奪市場,更讓人沒底的是量產時間表,一開始說2025年,后來改到2028-2030年,豐田、寧德時代這些巨頭還總調整,下游廠家誰敢貿然投入?生怕生產線建好,技術路線又變了。
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中日韓固態電池量產難,從來不是單卡在哪道技術坎,只有市場和企業沉下心來認真研發,那么相信很快固態電池就會被研發出來。
其實這事兒像搭積木,光靠一個國家堆不高,得一起找對積木的位置,要是還抱著“我賺你虧”的心思,不統一標準、不共享資源,別說10年,再等10年,可能還是“快要量產”的消息。
真正的難題從來不是技術,是放下小算盤,湊成大合力,畢竟在新能源賽道上,慢一步,可能就差出一個時代。
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