近日,浙江合众新能源汽车有限公司宣布与清陶(昆山)能源发展有限公司达成全面深度合作,共同推进固态电池的研发与应用。合众同时宣布,旗下第二款量产车哪吒U将成为全球首款搭载固态电池的量产车。合众与清陶双方已经对新款哪吒U进行了近两年的联合研发和测试,并计划10月份申报工信部公告,年底前量产500台。
对于新能源汽车,尤其是纯电动车而言,应用固态电池,将是颠覆性的革新。众所周知,限制纯电动车应用的瓶颈,现在就是电池容量。目前广泛使用在电动车上的电池,无论是铅酸电池还是锂离子电池,都是使用电解液。
和传统电池相比,固态电池基本有着翻天覆地的变化,其中最主要的一点,就是能量密度大大提高。
固态电池的电解质为固态,具有的密度以及结构可以让更多带电离子聚集在一端,传导更大的电流,进而提升电池容量。因此,同样的电量,固态电池体积将变得更小。不仅如此,固态电池中由于没有电解液,封存将会变得更加容易,在汽车等大型设备上使用时,也不需要再额外增加冷却管、电子控件等,不仅节约了成本,还能有效减轻重量。
现在电动车广泛应用的锂电池,追根溯源,都是来自于1991年索尼生产的首款商用锂离子电池。虽然经过了30年,能量密度不断提高,但是基本原理并没有变化。面对未来电动车不断提高的续航里程要求和安全要求,现在的锂电池受物理特性的限制,深挖潜力已经非常困难。
从能量密度上来说,工信部颁布的的《中国制造2025》指明:“到2025年、 2030年,我国动力电池单体能量密度分别需达到400Wh/kg、500Wh/kg。” 而目前电池指标平均仅为170Wh/kg。
从安全性能来说,据统计,电动车事故中,电池自燃占比事故原因31%。高温下的液态电解质会被点燃,从而导致电池起火或爆炸。
和液体电池相比,固态电池采用固态电解质,不可燃烧,安全性有了极大提高。而且能量密度更高,可以轻松达到400Wh/kg,大大提高电动车续航里程,彻底解决里程焦虑。
因此,国内企业现在下重注于固态电池,试图尽早实现商用化。只不过,目前仍有一些问题未能解决,其中最核心的就是高阻抗、低倍率的问题。具体而言,当前固态电解质体相离子电导率远低于液态电解质的水平,往往相差多个数量级。 按照材料的选择,固态电解质可以分为聚合物、氧化物、硫化物三种体系,而无论哪一种类别,均无法回避离子传导的问题。电解质的功能在于电池充放电过程中为锂离子在正负极之间搭建锂离子传输通道来实现电池内部电流的导通,决定锂离子运输顺畅情况的指标被称为离子电导率,低的离子电导率意味着电解质差的导锂能力,使锂离子不能顺利在电池正负极之间运动。其次就是高界面抗租。在电极与电解质界面上,传统液态电解质与正、负极的接触方式为液/固接触,界面润湿性良好,界面之间不会产生大的阻抗,相比较之下,固态电解质与正负极之间以固/固界面的方式接触,接触面积小,与极片的接触紧密性较差,界面阻抗较高,锂离子在界面之间的传输受阻。
这些问题,导致固态电池的概念提出已久,仍迟迟无法商用化推广。这次合众汽车宣称推出装备固态电池的实用型车型,如果真如厂家所言,无异于实现了质的飞跃。
问题是,真的能实现吗?合众汽车并不是国内造车新势力的头部企业。2018年,合众汽车首款量产车哪吒No.1下线,2019年全年,这款车的销量将超过1万台,注意,这是一辆起售价为6万元左右的A0级车。
图片来源:第一电动车网
2020年3月21日,合众汽车第二款量产车型哪吒U上市,定价为13.98万元起,而且提出了5年返5万元的口号。熟悉汽车营销的朋友都知道,这种多年返还的噱头,实在是没什么意义。
在这样一款车型,上市后销量如何?
今年5月份,合众汽车全月销量808台,排名国内新能源车企第19位。从企业实力,或者产品魅力来看,合众汽车并不出众,为何能够在固态电池这块各大厂商紧盯着的高地上率先摘下红旗?让我们等到年底,产品出来以后再看。