安山汽车网

您现在的位置是: 首页 > 测评试驾

文章内容

固态电池新能源汽车有哪些_固态电池新能源汽车有哪些品牌

zmhk 2024-07-02
固态电池新能源汽车有哪些_固态电池新能源汽车有哪些品牌       在这个数字化的时代,固态电池新能源汽车有哪些的更新速度越来越快。今天,我将和大家分享关于固态电池新能源汽车有哪些的今日更新,让我们一起跟上时
固态电池新能源汽车有哪些_固态电池新能源汽车有哪些品牌

       在这个数字化的时代,固态电池新能源汽车有哪些的更新速度越来越快。今天,我将和大家分享关于固态电池新能源汽车有哪些的今日更新,让我们一起跟上时代的步伐。

1.丰田、本田、日产联合研发固态电池,是因为固态电池前景广阔吗?

2.专家称固态电池5年内不可商用,你家买的是什么类型的车?

3.固态电池:新能源下一个“超级风口”?

固态电池新能源汽车有哪些_固态电池新能源汽车有哪些品牌

丰田、本田、日产联合研发固态电池,是因为固态电池前景广阔吗?

       在汽车行业大肆向电动化进军的背景下,电池就成为众家车企的必争之地,而当前,液态电池的发展似乎已经到了一个无法破解的瓶颈地段,在这种情况下,一种新型的电池就需要提上日程了,这就是固态电池。相比当前液态电池给用户带来的种种用车痛点和焦虑,固态电池几乎完美的解决了这些问题,比如续航里程、安全隐患(主要指起火)、充电效率以及更好的环保属性(固态电池由于使用固态电解质,具有不可燃、无腐蚀、不挥发、不存在漏液等问题)。

       可以看出,相对于液态电池,固态电池的优势可以说是相当大;但也并不是没有弊端,固态电池在量产应用方面一个最大的问题就是成本造价,尽管液态电池的成本也算不低,然而相对于固态电池而言也是“小巫见大巫”。据了解,手机用固态电池的成本就在6万元上下,可想而知,如果是电动汽车,那成本将会有多高了。但是,这也仅是当前的形式,或许在未来,固态电池也完全可以实现“平民化”,但这就需要在电池领域有实力的企业进行前期投入研发。

       我们知道,在电池领域,日本一直都比较领先,但是当前的纯电动车虽然在各国发展得如火如荼,但是日本却似乎并不是那么用心,原因并不是日本车企没有相应的技术实力,而是对当前这种存在诸多问题的电池没有太大兴趣,因此,更愿意把精力投入在技术更高的氢燃料电池上。不过,在固态电池体现出相比液态电池所具备的诸多优势之后,很多的日系车企纷纷又把精力投入固态电池的研发,其中的原因,自然是日系车企看到了固态电池的发展前景。

       早在2012年,丰田就正式宣布在固态电池领域取得了一定的研发成果,在此之后,汽车行业的大佬级车企,如宝马、本田、日产、大众、现代等,近两年还有国内的长城、比亚迪等等纷纷宣布自身的固态电池布局。据不完全统计,如今全球范围约有100多家制造企业和高校科研院所致力于固态电池的研发。但是时至今日,丰田或者说日系车企依旧在固态电池方面保持领先优势。尤其在专利方面,丰田迄今已经取得了26项专利,位居固态电池研发单一机构中的首位。

       不仅如此,丰田曾在2019年的东京车展前透露说,将在2020年东京奥运会期间推出一款搭载固态电池的新能源车型,但是,这一车型的具体量产时间可能要等到2025年。这或许已经表明,丰田在固态电池的研发方面已经取得了突破性进展,甚至即将拿出成品,称得上是先发制人。除此之外,在2018年,由日本政府、电池生产商,以及丰田、本田、日产建立合作关系,宣布共同研发采用固态电解质的锂离子电池,也就是固态电池,此举合作的最大的意义或许在于均摊研发成本,同时加快固态电池的量产,在全球占据更有利的地位。

       本文为汽车观察家原创,如有抄袭将依法追究法律责任。

       (运营人员:凌萧风)

       本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

专家称固态电池5年内不可商用,你家买的是什么类型的车?

       蔚来半固态电池供应商有了最新进展?

        11月26日,有报道称,蔚来 汽车 年初宣布的容量为150kWh的半固态电池,是由北京卫蓝新能源提供。

        另外,企查查信息显示,蔚来高级副总裁曾澍湘同时在卫蓝新能源担任董事。上述报道援引消息人士称,蔚来已经向卫蓝新能源倾斜大量工程资源,以实现半固态电池按时交付。

        这是距今年1月,蔚来 汽车 发布150kWh固态电池包后,第一次有确切的消息,透露其电池供应商来自哪家。此前,业界关于蔚来150kWh半固态电池的供应商众说纷纭,包括宁德时代、国轩高科、清陶能源都被认为有可能是该款电池供应商。

        不过,上述报道的消息也并未被蔚来、卫蓝新能源方面证实,所以这个***可能还要晃上一段时间,甚至一年半载也未可知。因为,根据蔚来 汽车 的规划,150kWh半固态电池,将在2022年第四季度,搭载在ET7车型上,可助该车型续航突破1000公里。

        值得注意的是,该报道称“蔚来的150度电池包,不仅有半固态方案,还有超高镍技术,而后者很可能还是来自宁德时代。”这一表述,让这则消息又蒙上了一层迷雾。首先,宁德时代的超高镍电池技术,向蔚来、卫蓝提供的可能性值得商榷;其次,半固态电池包应该是一个整体,电芯里面包含正极、负极、固液混合电解质、隔膜等,所以,超高镍技术由卫蓝新能源之外的企业提供可能性较小。

        彼时,蔚来在发布该款产品时介绍的是,150kWh半固态电池正极采用纳米级包覆超高镍正极、负极采用无机预锂化硅碳负极,电解质使用的是原位固化固液电解质。能量密度达到360Wh/kg,容量达到150kWh,涉及到多项核心、前沿性的技术,来自于技术实力雄厚的企业可能性比较大。

        当然,该报道的消息如属实,那么说明蔚蓝新能源在这些技术方面已经胸有成竹。

        事实上,今年7月,卫蓝新能源副总经理李永伟在接受媒体采访时也曾透露,目前,卫蓝新能源正在建设一条2GWh的规模化固液混合固态动力电池生产线,这个生产线主要生产350-360Wh/kg的新能源车用动力电池。

        如果按照150kWh电池包容量测算,2GWh产线预计可满足1.3万辆 汽车 配套。

        据李永伟介绍,卫蓝新能源当前规模量产的混合固液固态电池,在正负极材料体系上,与现在的液态电池差别不大。主要是基于改性高镍三元、硅基负极材料加上混合固液固态电解质、离子导电膜等这样的材料体系。

        需要指出的是,蔚来150kWh半固态电池供应商可能来自几家电池企业。

        首先,是其现有电池供应商——宁德时代。作为动力电池龙头,宁德时代在超高镍、硅负极等技术方面已经走在了行业前列,且研发实力雄厚,工程化能力强,量产可能性比较高。不过,宁德时代自始至终都未提及和透露过其半固态电池,尤其是能量密度360Wh/kg、续航1000km、电池包容量150kWh方面等蔚来发布的首款半固态电池一些关键指标的信息。所以这块较难去比对、验证。

        另外一家较为有可能的是国轩高科。

        近日,国轩高科董事长李缜公开表示,公司为国内某高端纯电动 汽车 配套的半固态电池实现了续航里程超1000公里,比其第一代车型提高了一倍。但李缜并未透露,配套的车企、车型信息。

        今年10月,国轩高科工程研究总院常务副院长徐兴无在接受媒体采访时表示,国轩高科已经布局更安全的半固态电池,“其理念非常简单,可以用高镍9系,也可以用硅负极,我们年底会做到360Wh/kg的半固态电池,本来就是一个包,铁锂的75度电,三元的是100度电,半固态电池是150度电,同样一个包可以跑到1000公里。”

        另外,从国轩高科了解到,能量密度达到302Wh/kg的高镍三元电池在国轩高科开始大规模量产,表明国轩高科在高镍三元材料技术方面已经较为成熟。且今年年初,国轩高科对外发布了能量密度达到210Wh/kg的磷酸铁锂电池,为实现该能量密度,国轩高科在负极材料上使用了硅负极和补锂技术,该款电芯今年年底将在国轩高科量产。

        高镍、硅负极、补锂……通过国轩高科的介绍可以看出,这些技术均已经成熟或者说具备量产化条件,而这几项技术的结合应用,或许就是其360Wh/kg半固态电池的基础。

       另外,国轩高科相关负责人在《 汽车 新商业地理》栏目中透露,公司半固态电池概念,正极用高镍、负极用硅材料、中间用固液混合电解质,同时还有隔膜,这种半固态电池兼容现有的工艺、技术,“从推进来看,我们这种选择是正确的,我们原来研发目标是2025年实现产业化,但是现在根据蔚来的时间表,明年底小批量装车,后年产业化,我们必须跟上这样的步伐。”

        当然,上述表达可以有两种解读:一种是为了实现该技术较快产业化,跟上友商速度不掉队,国轩高科也要在2022年小批量量产,并在2023年大规模产业化;另一种解读,或许是为了满足蔚来的需要。当然,这些也都是我猜测,国轩高科也并未回应过在半固态电池方面与蔚来的相关联系。

        不过,无论是卫蓝新能源、国轩高科,还是宁德时代亦或者其它企业,相关信息的更新和推进,都表明产业界在半固态电池产业化方面正在快速推进。

固态电池:新能源下一个“超级风口”?

       目前的电动汽车基本就是液态电池类型。近日,蔚来在新品发布会上给大家投下了一个不小的惊喜,其新款轿车ET7正式宣布将采用固态电池。而蔚来还表示这款新车包括其搭配的固态电池将于明年第一季度实现量产商业化,届时大家就能开上第一款固态电池的电动汽车了。但该消息出来后,遭到了多位专家和媒体的质疑,相关人士指出,从目前固态电池的技术路线来看,明年一季度实现量产商业化,基本不可能,五年之内固态电池都很难在量产上获得实质的突破,还有专家指出,蔚来的新款电池,实际上是固液态电池,也就是说,一半固态一半液态,但这种技术并未得到行业厂商的认可。

但受蔚来发布固态电池的消息,国内液态电池的材料厂商还是出现了不小的股价波动。因为与液态电池不一样的是,固态电池使用的是固态电解质,不用液态电解液也不用隔膜,这就导致液态电池行业隔膜和电解液的材料厂商的股价出现大幅下滑,甚至不小公司股价出现跌停。不过该现象并未持续多久,相关厂商的股价就随即反弹,因为不少人认为,固态电池短期内量产,实现商业化还是很难的,而蔚来的固液态电池,需要同时使用固态,液态两种电解质,相关专家解释,这种只能算是一个过渡方案,所以现在还很难说,这款固态电池未来的发展会是如何。

       虽然面对外界不少质疑,但蔚来却表现得自信满满,按照发布会的数据,搭载150kWh电池包的ET7可以实现1000公里的里程,而且这款电池可以通过换电站安装在任何一款车上,也就是说,如果这款电池真的实现了量产,那就意味着蔚来ES8,ES6和EC6这三款车型都可以提升续航里程。

       但未来方面却始终不愿意透露该固态电池的具体厂商来自于哪一个企业,只是一味强调,蔚来一定会采用最先进和最接近量产的技术。还有专家表示,续航里程越长,电池的能量密度就越高,能量密度越高安全性就越差,容易自燃,所以如果蔚来将汽车里程增加到一千公里,那如何保证安全性就是最大的问题了,而且还有真正的量产车搭载过固态电池,所以相关的驾驶安全也是一个不小的问题。

       

        目下最大的赛道,无疑是新能源 汽车 。有人甚至说,新能源 汽车 在未来十年也仍会是最大的风口。当然,这其中包含的意思,除了产业本身的发展之外,也同样体现了技术层面可能出现的重要迭代乃至革命。

        在整个新能源赛赛道中,“整车”无疑是最光鲜和最吸引眼球的。但当前整车市场的竞争堪称惨烈。国内被戏称为“PPT造车”的“造车新势力”,企业数量近500家,目前脱颖而出的也不过蔚来、小鹏、理想、零跑、威马、哪吒等屈指可数的几家。

        同时在新能源 汽车 “全球老大”特斯拉持续降价、销量暴增之后,尚未盈利的“蔚来”们,又将面临怎样的剧烈冲击和未来?

        所以说,当前的整车赛道已经拥挤不堪且危机重重,对于整车企业个体而言,未来的发展充满着不确定性。

        而新能源领域具备较大确定性的环节在哪?毫无疑问是动力电池。一个朴素的道理:无论谁在造车,都离不开或者说希望获取高能量密度、高安全性又低成本的电池配备。

        因而,背靠日益膨胀的新能源 汽车 市场,动力电池领域无论在效率、成本、安全等维度上的重大突破,无疑都将是一个具备高度确定性的“超级风口”,甚至具有划时代的意义。

        动力电池领域公认的标准是:如果电动车的电池能量密度能从当前主流的160wh/kg,提升至400wh/kg,那么电动车足以完全取代传统的燃油车。

        面对这一创造 历史 的机遇和巨大的市场前景,国内外一众电池生厂商也已开足马力投身于下一代动力电池的研发。这其中,“固态电池”则是当下最火热、最被寄予厚望的“超级电池”研发技术路径。

        动力电池:新能源 汽车 的生命线

        这两年特斯拉持续降价,最新的拳头产品“Model Y 标准续航版”税后报价27.6万元,较之其此前推出的“Model Y 长续航版”降价7万元有余,由此引发热销。

       

        而促使特斯拉可以大幅降价的底气就来自于换装 “磷酸铁锂电池”后成本骤降。

        目前新能源 汽车 搭载的动力电池主要是“三元锂电池”和“磷酸铁锂电池”两种,我们来简单介绍下这两种电池。

        “三元锂电池”电池正极添加了镍、钴、锰等三种贵金属,因而能量密度和充电效率较高。

        但也正因为添加了这三种贵金属,三元电池成本较高。同时也导致电池内部高温状态下化学反应剧烈(200 左右会发生分解),容易引发燃爆,为提升安全性能则需要增加更多成本。

        另一种“磷酸铁锂电池”,则不含有贵金属成分,因而成本较低。同时“磷酸铁锂”化学性质稳定(500 左右结构依然稳定),不易燃爆,使用寿命较长。主要缺点是能量密度、充电效率不及三元电池,同时在低温状态下性能较差。

        但近年来宁德时代的“CTP模式”(将电芯直接集成到电池包)、比亚迪的“刀片结构”(单体电池通过阵列方式排布插入电池包)等技术突破,已使得磷酸铁锂的能量密度基本达到了主流的160Wh/kg,充电效率也大幅提升。由此,磷酸铁锂电池低成本的优势也就更加凸显。

        而此次特斯拉“国产Model Y标准续航版”,正是由原先松下的三元电池“换装”成了宁德时代的CTP模式“磷酸铁锂电池”,由此成本大降,也搅动了国内新能源 汽车 市场的大潮。

        动力电池之于新能源 汽车 的重要性也可见一斑。

        固态电池:群雄逐鹿的下一个战场

        20世纪90年代以来,包含液态电解质的锂离子电池(包括前述磷酸铁锂电池和三元锂电池)已成为当前最成熟、应用最广泛的电池技术路线。

        而随着市场对电池能量密度、安全性、经济性等方面的要求日益提升,传统锂离子电池已逐渐不能满足需求。于是采用固体电极和固体电解液,并具备更高能量密度和安全性的“固态电池”便应运而生。

        固态电池为什么能具备更高的能量密度和安全性?

        首先是其固态电解质(主要采用有机或无机陶瓷材料)的结构和密度,可以聚集更多带电离子、传导更大电流,同时采用金属锂等材料做负极,从而有效提升单位体积的电池容量和续航能力。

        据分析,一辆全固态电池 汽车 续航里程可达约1,000公里,同时电池性能可长期保持稳定;

        第二是固态电解质封存简易,可以显著节省成本,以及减轻电池重量、减小电池体积;

        第三是固态电解质化学结构稳定,较之液态电解质,减小了电池在高温下发生化学反应和燃爆的风险,使用寿命稳定。

       

        有机构预测,到2030年,全球固态电池需求预计达500GWh,市场规模在3,000亿元以上。

        巨大的市场需求和应用前景,也让固态电池的研发成为国家战略。

        目前,中国、美国、日本、德国等世界主要经济体均制定了各自的固态电池发展规划。总体计划是:在2020-2025年期间致力于提升电池能量密度并逐步向固态电池转变;2030年前后研发出商业化运用的全固态电池。

        当前,日本丰田、松下、本田,韩国LG,德国宝马、大众,以及国内的宁德时代、比亚迪等动力电池巨头,均已布局固态电池领域。

        在时代潮流的强势推动下,固态电池技术也在逐步取得重大突破。美国休斯敦大学研究团队日前发布成果显示:通过溶剂辅助过程改变电池的电极微结构,可将有机基固态锂电池的能量密度翻倍。

        在固态电池的材料方面,国内企业也已具备批量生产能力。赣锋锂业日前宣布:公司生产的第二代固态锂电池基于高镍三元正极、含金属锂负极材料,能量密度超350Wh/kg,循环寿命近400次。

        固态电池商业化之路:任重道远

        市场渴求、政策支持,业界各路大神不惜重金倾力投入,固态电池的研发看起来一切都很美好,但事实并非如此。固态电池在技术上还存在大量需要攻关的难点,距离真正实现商业化还存有较长距离。

        目前固态电池量产和商业化的主要瓶颈包括:

        一是固态电解质的离子电导率较低,导致充电效率较低;

        二是材料体系不完善。固态电池固态电解质可以选择有机或无机陶瓷材料,负极可以选择预锂化、富锂复合和金属锂等材料,但总体尚无较为成熟的材料体系。固态电池的用材,或许也是人类材料科学的一个巅峰;

        三是制备工艺技术难度高。作为固态电池电解质的氧化物和硫化物电解质,制备难度较高,以目前的工艺水平难以保证成品的合格率;

        四是固态电池的内部结构和性能平衡问题尚待解决。固体电池是一个全新的体系,颠覆了液态锂电池系统,很多架构和系统问题需要重新设计,以目前的技术水平尚不能完全驾驭;

        五是产业链配套不完善。作为主体尚处于或刚走出实验室的固态电池,自然无法形成完整的配套产业链;

        六是生产效率低下、制造成本居高不下。目前普通液态锂电池成本不过200-300美元/千瓦时,而若以现有技术制造车用全固态电池,成本据说高达数千万美元。

        这其中,成本问题应该是制约固态电池大规模商业化的最大瓶颈。

        一个值得玩味的细节是:作为全球最大的新能源车企,特斯拉一直对固态电池问题保持缄默,反而仍然着力于传统锂电池的改进。

        2020年12月,特斯拉发布4680动力电池,展示其CTP无模组电池方案:取消电池模组设计,将960个4680电芯直接按照40x24的排列置入动力电池结构体中,再结合正负极材料的改进,这套电池系统的能量密度或将达到300Wh/kg。

        或许特斯拉在证明:类似固态电池这样过于先进的技术并不一定适合于商业化;而“在商言商”,能够大规模商业化的,必然是技术成熟、成本低廉的路径。

        固态电池之外,还有其他技术路径吗?

        固态电池无疑是追逐下一代动力电池最火爆的技术路线,但未必是唯一选择。因为我们的最终取向是高效能和低成本的平衡,如果其他技术路线在与固态电池的推进过程中,在这两方面的平衡较之后者更优、发展更快,那鹿死谁手还真不好说。

        固态电池之外,还有哪些可以选择的动力电池技术路径?业内较为看好的包括燃料电池、镁电池、铝空气电池、超级电容器等路线。

        “燃料电池”的基本原理,是将燃料的化学能直接转换成电能,具有转换效率高、环境污染少等优点。

        但燃料电池的发展同样是问题重重。以当下燃料电池领域最火热的“氢燃料电池”为例,就面临制氢储氢和催化剂成本高昂、关键零部件技术瓶颈等问题。

       

        “镁电池”是以镁为负极,某些金属或非金属氧化物为正极的原电池。由于镁的熔点(约650 )远高于锂(约180 ),同时镁的储量也远高于锂,因而镁电池较之锂电池,在安全性和经济性方面具备优势。

        但镁电池的障碍在于缺少合适的正极材料与镁负极组合、充放电不稳定等。

        “铝空气电池”以高纯度铝为负极、氧为正极,以氢氧化钾(KOH)或氢氧化钠(NaOH)水溶液为电解质,铝摄取空气中的氧,在电池放电时产生化学反应。

        铝空气电池的理论比能量可达8,100Wh/kg,同时重量轻、环保无污染,但其比功率较低、充放电速度较慢且容易过热。

        “超级电容器”是一种通过电极与电解质之间形成的界面双层来存储能量的装置,同时具备传统电容器的充放电和电池的储能特性,而且具有充电速度快、循环使用寿命长、绿色环保等优点。

        但其缺点同样十分明显,包括电极材料能量密度较低、电解质容易泄漏、耐压性能较差等。

        综合而言,以固态电池为代表的下一代动力电池的各条技术路径各有利弊,目前尚有不少技术瓶颈亟待突破,同时在有效性、经济性、安全性的平衡方面,也存在诸多问题,大规模商业化之路均任重道远。

        而可以确定的一点是,假以时日,在市场需求的引致和国内外广泛持续研发的推动下,下一代能量密度和充放电效率更高,同时兼顾成本、安全等多方面因素平衡的某种划时代“超级电池”,终将取代目前主流的液态锂电池。

        只不过这其中,固态电池应该是目前各方投入最多、最被寄予厚望的技术路径。但最终哪条技术成为“天命之选”,还是要看谁能尽早实现技术的根本性突破,以及更好地实现效率、成本等方面的完美平衡。

       好了,今天关于“固态电池新能源汽车有哪些”的话题就讲到这里了。希望大家能够通过我的讲解对“固态电池新能源汽车有哪些”有更全面、深入的了解,并且能够在今后的学习中更好地运用所学知识。