新能源汽车的救世主固态电池?

去年十一假期，国内很多高速公路都出现了交通堵塞。当油车车主坐在空调上时，纯电动汽车车主不得不忍受炎热的夏天。

如果你想问原因，燃料车没有油，你可以打电话送油，如果你买了一套完整的保险，每年会有几次机会免费高速送油。如果电动汽车在高速公路上没有电，知识渊博的人可能知道打电话给威莱充电车，不懂的车主可能只能打道路救援电话给拖车。

更麻烦的是，许多车主被迫“排队四小时，充电一小时”，因为他们不知道下一个服务区是否有空闲充电桩，交通堵塞后服务区很容易爆满。充电后，他们敢于离开。显然，耐力已经成为新能源汽车需要解决的首要问题。

耐力焦虑困住了电动汽车

燃料汽车和电动汽车都有耐力焦虑。区别在于加油只需要几分钟，充电通常需要半小时才能开始。如果是不兼容的充电站，很可能需要十几个小时才能充满。此外，电动汽车的电池会受到温度和老化的影响，宣传耐力和实际耐力会有一定的差距，所以车主的耐力焦虑会更加严重。

解决电池寿命焦虑要么几分钟内充满电池，要么增加电池寿命，这比后者更容易实现。2022年，威来、埃安等汽车公司推出了1000公里的纯电动汽车。即使由于路况、温度等条件，这些汽车的性能仍然不错，但很少有车主购买1000公里的纯电动汽车，因为这种车太贵了。

埃安AION LX Plus 1000公里续航版现价46．自96万元以来，威来的150Wh电池尚未正式推出，但威来的车辆超过32万元，1000公里的版本预计将超过50万元。昂贵的价格注定不会有太多的观众，20万元以内是普通工人购买汽车的价格范围。

图源：埃安

长续航车型价格昂贵，汽车公司办法不多。目前，三元锂电池的能量密度通常为200Wh／kg～250Wh／kg，为了通过增加电池来提高电池寿命，第一关是汽车设计。以威来ET7为例。在售车型有75kWh和100kWh两个版本，1000公里需要150kWh电池。如果电池的能量密度不能提高，则需要增加50kWh％以上防止电车空间。

其次，车用三元锂电池的成本约为500元／KWh左右，从75kWh升级到150kWh，意味着电池成本也会增加近4万元。

因此，除了提高锂电池的能量密度外，一些企业还在开发新型电池，如宁德时代的押宝钠离子电池、格力开发的钛离子电池、极其先进的固态电池等。

现有的锂电池和铅酸电池都是液体电池，能量密度低。近年来，高能量密度固态电池已成为许多企业的关键研发方向。例如，威来的150kWh电池组采用了半固态电池技术。

新能源汽车的救世主固态电池？

简单地说，固体电池是一种使用固体电极和电解质的电池。液体锂电池在充电过程中产生树枝状金属锂（锂晶体），可能会刺穿隔膜，导致电池燃烧甚至爆炸。BYD放弃能量密度较高的三元锂电池，选择能量密度较低的磷酸铁锂电池，以提高安全性。

相比之下，固态电池的安全性要高得多，没有电解质泄漏、气体燃烧等情况，也没有高温下的副作用。近年来，国内电动汽车发生了许多火灾事件，原因不同，但也存在相同的情况，即锂电池自带氧化剂，火灾后难以扑灭。领先的安全水平被认为是固态电池发展的根本因素。

其次，固态电池的能量密度远远超过液态电池。液态锂离子电池的能量密度上限约为300Wh／kg，固态电池的能量密度很容易达到400Wh／kg。更重要的是，固态电池不容易受到低温的影响。它可以在夏季和冬季使用，并支持超快速充电。循环充电可达4.5万次以上，使用寿命比三元锂电池长。

就功能特性而言，固态电池有很多优点，但没有什么是完美的。固态电池最大的缺点是成本。目前，固态电池的成本约为每千瓦时150美元（约1000元），几乎是三元锂电池的两倍。

通过技术迭代，企业可以降低成本。目前，宁德时代是世界五大电池企业LG、松下，比亚迪，SK On，几乎所有人都在研究固态电池，但不是他们决定了固态电池的商业时间，而是日本汽车工业巨头日产。

日产于2021年正式启动固态电池研发项目，欧洲研发高级副总裁David Moss最近证实，2025年将发布低成本全固态电池，2028年将发布首款配备固态电池的电动汽车。为了尽快实现固态电池的普及，日产的目标是将固态电池的成本降低到每千瓦时75美元（约508元），然后降低到每千瓦时65美元（约440元）。

508元／kWh的价格与现阶段三元锂电池的成本相似，足以实现商业化。当技术逐渐成熟时，我相信固态电池的成本会更低。

当然，这并不意味着固态电池可以取代传统的锂电池，成为电动汽车企业的救世主，高成本将限制固态电池的应用。

为了促进行业的发展，出现了各种电池，相互补充

锂电池已经流行了这么多年，并没有完全取代铅酸电池。到目前为止，铅酸电车的两轮电动汽车仍在出售。固态电池也是如此。其商业用途不能完全取代锂电池、钠离子电池、钛离子电池等，也不会成为锂电池的替代品。电池和新能源汽车产业的未来发展方向尤为明显。

固态电池有很多优点。唯一的缺点是成本高。预计到2028年生产成本将降至508元／kWh，锂电池的成本可能会更低。因此，高端汽车可以使用相同体积的固态电池，可以支持更高的电池寿命，甚至超过1500公里。

低端汽车可以使用锂电池、钠离子电池、半固态电池等，南方天气温暖，不用担心冬季电池寿命下降，首选技术成熟的锂离子电池。北方冬季天气寒冷，电池寿命会下降，可以考虑适应低温天气的钠离子电池。

中高端汽车可以均衡考虑半固态电池，能量密度相对较高，但成本不会太贵。威来的150kWh电池组采用半固态电池，表明该电池技术可以商业化，未来成本下降，可能成为中高端汽车的首选。

目前，它正处于新能源汽车产业发展的黄金时期，但电池企业没有石头过河。锂电池、钠离子电池、固态电池等都是发展过程中的方向。没有人知道哪一个是未来的最佳选择。幸运的是，该行业有足够大的市场，给企业足够的发展空间，这些企业都是行业巨头，能够承担试错成本。

目前，新能源汽车的份额不高，许多老汽车公司未能完成转型。预计到2030年左右，新能源车型将井喷式出现，各种新技术也将爆炸性增长和使用。

来源：雷科技

本文图片来源：123RF 正版图库