全固态电池密集官宣,纯电车的终极短板或将被补齐

1天前
等等党永不吃亏

纯电车的终极形态要来了



对新能源汽车行业而言,最近的发展态势仿佛“天命所归”。


首先是地缘关系的突然转变。此前,国产新能源汽车出海面临关税和政策壁垒,一些海外消费能力较强的市场为保护本土汽车产业,对国产新能源汽车征收重税甚至直接禁止。


但近期,欧洲、加拿大等地频频释放善意,向国产新能源汽车敞开大门,欧盟甚至主动提出涨价销售。这让在国内激烈竞争的新能源汽车品牌瞬间松了一口气。


不过也有人提出质疑,认为加拿大等高纬度地区冬季漫长寒冷,国产新能源汽车的电池性能可能难以达标,不应过于乐观。


先别急着下结论,再看第二个消息——1月22日,宁德时代宣布推出“天行II”轻商低温版电池。


这款电池不仅是全球首款在轻型商用车领域实现量产的钠离子电池,其最大亮点在于:在零下40℃的极寒环境中,可用电量仍能保持90%;零下30℃时可即插即充;零下15℃时,30分钟内可从20%充电至80%。



凭借这些特性,“天行II”成为解决高纬度地区冬季续航衰减和充电困难问题的“利器”。


不难推测,宁德时代选择在国外政策转向的节点发布这款产品,意在对外宣告:无论是中国东北还是北欧、加拿大,新能源汽车受地域环境影响的最后一块短板已被攻克。


然而,这一技术突破并未引发市场预期的热烈反响。核心原因是,在“天行II”发布前后一周,市场传出华为固态电池即将落地的消息,相关数据十分惊人:


满电续航3000公里,充电5分钟可补能800公里,10分钟可充电至80%。


暂且不论消息真假,它已让人们开始憧憬新能源汽车的终极形态。


A. 电池技术路线的演变


回顾电池技术的发展历程,就能理解市场为何对这类消息如此敏感。


新能源汽车行业发展初期,电池技术以特斯拉主导的“三元锂”路线为主。相比早期的铅酸电池,三元锂电池能量密度更高,同等体积下续航能力更强,普遍超过700公里,极限甚至突破1000公里。但它的劣势也很明显:对热管理要求高、成本高、易起火,前几年相关安全事故频发。


后来,随着国产新能源汽车品牌崛起,比亚迪和宁德时代选择了“磷酸铁锂”技术路线。与三元锂相比,磷酸铁锂电池成本低、安全性高、寿命长,但受技术和材料上限限制,小型纯电商用车搭载的磷酸铁锂电池,续航达到800公里已接近正常状态下的极限。



不过,磷酸铁锂路线成本低、易打价格战,关键原材料自主可控,核心技术无专利壁垒,续航上限也能满足日常需求,非常契合我国国情。因此,比亚迪、宁德时代、亿纬锂能、国轩高科、欣旺达等头部企业不断深耕,将这一原本中庸的技术路线做到极致。


特别是宁德时代,三个月前宣布第五代磷酸铁锂电池全面量产,续航直逼1200公里。与国外普遍使用的三元锂技术相比,国产新能源汽车成本更低、无品牌溢价、智能化车机互动更出色,续航也不逊色甚至略有领先,国外新能源汽车品牌难以与之竞争。


这也是众多老牌进口车在新能源领域被国产品牌击败的根本原因。


B. 技术瓶颈与新方向探索


然而,磷酸铁锂技术再怎么发展,仍有上限。最直接的问题是,在零下20℃的低温环境中,电池容量保持率普遍低于70%,且充电速度极慢。因此,在高纬度高寒地区,燃油车仍占据主导地位。同时,纯电车的续航和充电体验始终无法达到燃油车“随加随走”的水平,这成了消费者的“心结”。


更关键的是,全球押注锂电技术导致锂矿成为重要战略资源。2020至2024年,碳酸锂价格从每吨6000美元飙升至83000美元,形成卖方市场。新能源汽车上下游产业迫切需要新的技术路线,哪怕是备选方案,也不愿将命运完全绑定在锂元素上。


钠电池(如前文提到的“天行II”)就是在这一背景下诞生的。在1月22日的发布会上,宁德时代CTO明确表示:钠电池的发展规律会延续锂电路线,但基于已积累的经验和技术,钠电池的发展速度会更快。未来三年,宁德时代钠电池的能量密度有望达到当前磷酸铁锂电池的水平,且经济性更优。


但钠电池只能解决极端环境下的问题,无法让消费者彻底实现“能源自由”。行业迫切需要一种高续航、高安全性、成本可控、性能稳定且支持快充的新技术路线。


固态电池应运而生。


业内早已达成共识:未来十年,固态电池将是工业领域的“皇冠明珠”,它将带来能源领域的“智能手机时刻”,是一场彻底的革命。更重要的是,全球固态电池技术仍处于实验室阶段,各国差距不大。这是所有从业者的最后机会——要么率先突破,抢占市场;要么被淘汰,失去话语权。


C. 固态电池的强大性能


固态电池到底有多强?我们通过一组数据对比来看。


以性能较高的三元锂电池为例,其能量密度约为每公斤300Wh。而实验室中的硫化物固态电池,能量密度已达每公斤720Wh,提升一倍多。也就是说,同规格的小型商用车搭载固态电池,续航轻松突破2000公里。


充电方面,受锂电池特性限制,最快的超充技术15分钟内也只能从5%充至80%。而硫化物固态电池已实现5分钟充满电,等待时间与加油相当。此外,硫化物固态电池无失火、泄露、热失控风险,安全系数高于油箱。


寿命上,三元锂电池循环1500次左右会出现明显衰减,而固态电池可达到3000次左右,消费者基本无需考虑换电问题。



续航超2000公里、5分钟补能、零风险、可使用十五年左右,这才是纯电车的终极形态。而且,高能量密度的固态电池还能为各类智能设备供电,真正实现国产新能源汽车品牌追求的“全场景移动之家”。


如果固态电池小型化后应用于手机、笔记本等电器,产品体验将大幅提升。更具想象力的是,人形机器人、无人机、纯电飞行器等耗电大户若能搭载更成熟、性能更强的固态电池,科幻电影中的场景或将成为现实。


D. 全球竞争与现实挑战


巨大的市场潜力和利润空间,让整车企业、电池企业,无论国内外,都在疯狂布局。


对车企而言,电池成本约占整车成本的40%。一辆20万的纯电车,电池成本高达8万,这既限制了产品上限,也压缩了利润空间。一旦率先研发出固态电池,车企就能开启价格战,彻底击败竞争对手。比亚迪2024年敢打价格战,根源就在于用自家电池可降低约15%的成本。


对电池企业来说,固态电池路线更是“必争之地”。目前,我国企业在液态电池领域占据全球主导地位,仅宁德时代和比亚迪就拿下全球70%的动力电池份额。若失去市场,不仅企业受损,国家战略、安全和经济也将受到严重威胁。


对于被国产品牌挤压得濒临绝境的国外老牌车企和电池企业,固态电池是最后的翻身机会。日韩企业已表现出极大热情:丰田手握2100多项固态电池专利,计划2027年推出首款搭载全固态电池的车型;三星SDI也瞄准2027年量产;奔驰、宝马的全固态电池测试车已开始道路试验。


至于这些计划能否落地,还需时间检验。



E. 量产难题与未来展望


那么,固态电池距离大规模量产商用还有多远?


业内普遍认为,尽管实验室中的固态电池表现完美,但大规模量产仍面临三大难题。


第一是成本问题。固态电池(尤其是硫化物路线)的原材料(如锗、磷、硫)价格居高不下,制备工艺复杂,制造环境要求苛刻。初期成本可能是现有电池的十倍,消费者难以接受。


第二是快充问题。实验室中单电芯充电速度可达5分钟充满,但多电芯串联后会出现严重传输损耗。目前测试的固态电池组充满电的时间仍与磷酸铁锂电池相近,无法拉开差距。


第三是制造工艺问题。固态电池的制造工艺与液态锂电池完全不同,此前投资数千亿的生产线和产业链将无法复用,企业难以承担这一损失。


短期内攻克这些问题无望,多家企业开始选择“半固态”路线——本质上仍是优化液态电池,效果可能更好,但难有本质突破。目前,不少车企和电池企业已不再宣传“全固态电池”。


根据中国汽车工程学会的预测,全固态电池有望在2030年技术落地。中科院院士欧阳明高强调,2030年是技术落地,而非商业落地。高密度全固态电池大规模商业应用预计要到2035年。


本文来自微信公众号“针探STI”,作者:岳轻,36氪经授权发布。


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