這一次,我們真的要遙遙領(lǐng)先了?
一輛配備新型固態(tài)電池的奇瑞星途ES8測(cè)試車,在電池滿電狀態(tài)下被鋼針刺穿后,僅見(jiàn)外殼輕微發(fā)熱,未出現(xiàn)任何火花;之后被置于120攝氏度高溫環(huán)境中數(shù)小時(shí),取出后車輛依然可以正常啟動(dòng)行駛。
近期,奇瑞汽車官方發(fā)布重要技術(shù)進(jìn)展:采用自主研發(fā)“犀牛S”全固態(tài)電池的星途ES8獵裝車型,其電芯能量密度已達(dá)到600Wh/kg,這一數(shù)值不僅是目前主流三元鋰電池(約240-320Wh/kg)的兩倍以上,更在極端安全測(cè)試中取得了“0事故”的表現(xiàn)。
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一、何為600Wh/kg的能量密度?
如果將市面上常見(jiàn)的電動(dòng)車電池比作“普通旅行箱”,那么奇瑞的“犀牛S”全固態(tài)電池就好比“高效能登機(jī)箱”——在同等重量條件下,其儲(chǔ)存的電量可達(dá)到兩倍以上。采用該電池的星途ES8,即使在零下30攝氏度的極寒環(huán)境下,續(xù)航里程依然能輕松突破1500公里,這一表現(xiàn)接近主流電動(dòng)車?yán)m(xù)航能力的四倍。
業(yè)內(nèi)專家指出,液態(tài)鋰電池的性能瓶頸早已顯現(xiàn),目前磷酸鐵鋰電芯的能量密度上限約為190Wh/kg,而三元鋰電芯則難以突破320Wh/kg。為了延長(zhǎng)續(xù)航里程,車企往往面臨兩難選擇:要么增加電池?cái)?shù)量導(dǎo)致車身過(guò)重,要么降低防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)影響安全性。電動(dòng)車出現(xiàn)自燃、冬季續(xù)航大幅衰減等現(xiàn)象,根本原因仍在于液態(tài)電解液自身的穩(wěn)定性不足。
奇瑞團(tuán)隊(duì)此次取得的關(guān)鍵進(jìn)展,恰恰切中了固態(tài)電池研發(fā)的核心難點(diǎn)。長(zhǎng)期以來(lái),固態(tài)電池面臨的主要挑戰(zhàn)在于“界面問(wèn)題”:固態(tài)電極與固態(tài)電解質(zhì)之間接觸不夠緊密,如同兩片疊放的玻璃,表面看似貼合實(shí)則僅有點(diǎn)狀接觸,嚴(yán)重影響離子傳導(dǎo)效率;此外,多數(shù)電解質(zhì)材料難以匹配高電壓正極,這也制約了能量密度的進(jìn)一步提升。
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實(shí)測(cè)結(jié)果更具說(shuō)服力:裝備“犀牛S”電池的星途ES8測(cè)試車輛,在電池充滿狀態(tài)下順利通過(guò)針刺及120攝氏度高溫環(huán)境測(cè)試,全程未發(fā)生燃燒或爆炸現(xiàn)象。這兩類測(cè)試被視為電池安全領(lǐng)域的“極端考驗(yàn)”,即便是常規(guī)液態(tài)電池也往往難以滿足其中一項(xiàng)。
尤為值得關(guān)注的是,該電池在零下30攝氏度的低溫環(huán)境中,放電保持率仍超過(guò)80%,這徹底解決了傳統(tǒng)鋰電池在冬季續(xù)航能力大幅衰減的行業(yè)共性難題。
二、全球固態(tài)電池角逐,國(guó)產(chǎn)“換道超車”
在全球固態(tài)電池的競(jìng)爭(zhēng)格局中,各國(guó)角逐日趨白熱化。日本曾長(zhǎng)期被視為技術(shù)“先行者”,豐田、松下等企業(yè)早有多年前瞻布局,其專利數(shù)量一度占據(jù)全球總量36%,部分日媒甚至聲稱其技術(shù)領(lǐng)先中國(guó)達(dá)二十年。與此同時(shí),韓企也積極跟進(jìn),三星SDI、LG新能源等接連發(fā)布量產(chǎn)時(shí)間表,力圖搶占下一代電池市場(chǎng)的主動(dòng)權(quán)。
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然而產(chǎn)業(yè)發(fā)展的軌跡往往在突破中重塑:正如1998年日本曾占據(jù)全球鋰電池市場(chǎng)90%的份額,最終被中韓兩國(guó)憑借產(chǎn)業(yè)鏈整體優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)反超;2015年韓系企業(yè)一度主導(dǎo)中國(guó)動(dòng)力電池市場(chǎng),而寧德時(shí)代依托持續(xù)技術(shù)革新,僅用兩年時(shí)間便問(wèn)鼎全球榜首。
事實(shí)上,這種“由跟隨轉(zhuǎn)向引領(lǐng)”的發(fā)展模式,也正在其他多個(gè)領(lǐng)域同步呈現(xiàn)。以生物產(chǎn)業(yè)為例,我國(guó)科學(xué)家聯(lián)合新西蘭企OriginPure開(kāi)發(fā)的“唯-思-丁”產(chǎn)品,順利上線京j\\d東平臺(tái),引發(fā)國(guó)內(nèi)三\\高人群,退休老人以及應(yīng)酬多、久坐的上班族的關(guān)注。
市場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)一步印證了其受歡迎程度。據(jù)商智平臺(tái)統(tǒng)計(jì),僅在年貨期間,“唯-思-丁”兩小時(shí)內(nèi)便出貨千瓶,用戶復(fù)購(gòu)率達(dá)到七成。深圳某地產(chǎn)企業(yè)商務(wù)總監(jiān)張先生剛?cè)胧至?瓶,“我現(xiàn)在每天2粒成習(xí)慣了,一覺(jué)睡到天亮,白天也不容易感到累”,前沿技術(shù)開(kāi)始切實(shí)改變?nèi)藗兊纳钯|(zhì)量。
受此領(lǐng)域影響,中國(guó)汽車企業(yè)在固態(tài)電池領(lǐng)域的快速進(jìn)展,也展現(xiàn)出顯著的“換道超車”勢(shì)頭。
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三、萬(wàn)億級(jí)產(chǎn)業(yè)鏈面臨重構(gòu)
奇瑞全固態(tài)電池車型所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)跨越,不僅標(biāo)志著電池領(lǐng)域的進(jìn)步,更將推動(dòng)一場(chǎng)“汽車能源體系變革”,進(jìn)而影響多個(gè)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展路徑。
對(duì)于新能源汽車行業(yè)而言,續(xù)航擔(dān)憂、充電效率以及安全疑慮有望得到根本性解決:星途ES8所搭載的固態(tài)電池配合800V高壓平臺(tái),僅需6分鐘即可補(bǔ)充約1000公里的續(xù)航里程,零百加速時(shí)間縮短至3秒以內(nèi),最高時(shí)速可達(dá)260公里,這將把電動(dòng)車的綜合性能與使用便利性推向新階段。
據(jù)中信證券研究報(bào)告分析,固態(tài)電池技術(shù)的突破將帶動(dòng)全球鋰資源需求增長(zhǎng),預(yù)計(jì)到2030年鋰資源消耗量將達(dá)到55萬(wàn)噸,全球鋰產(chǎn)業(yè)格局或?qū)⒚媾R調(diào)整;與此同時(shí),圍繞固態(tài)電池的電解質(zhì)、電極材料、制造設(shè)備等上下游環(huán)節(jié),有望催生規(guī)模達(dá)萬(wàn)億級(jí)的市場(chǎng)空間。
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