自研150半固态电池组:来之不易

12月17日,威来汽车董事长李斌在寒冷的冬天14小时后,亲自测试了装载在智能纯电动汽车ET7中的半固态电池组的千里电池寿命,并进行了现场直播,引起了很多热烈的讨论。

自研150半固态电池组:来之不易

在这次直播中,李斌驾驶威来ET7,配备150kWh电池包,单芯能量密度为360wh/kg,整个测量范围为1044公里。这也是对半固态电池车型的首次公开直播测量。

自研150半固态电池组:来之不易

该电池最早于2021年1月9日进行测试 Day上世,采用固液混合电解质,属于半固态电池。

在国内众多新能源汽车企业中,蔚来一直对动力电池充满热情。三年后,蔚来和卫兰新能源联合开发的电池组来之不易。

电池的研发比威莱想象的要困难得多,在生产线和技术上都遇到了困难。此外,电池研发成本过高,导致自主研发电池成为威莱的沉重负担。

根据今年第二季度的财务报告数据,蔚来单季度的研发支出高达 33.4 研发支出连续三季度突破1亿元 30 另一方面,在高研发投资方面,蔚来单季度净亏损环比增长 27.8%,达到 60.56 1亿元。为此,蔚来不得不放缓未来的新车计划,开始铺开更多的销售资源。

为什么要开发半固态电池?

固态电池是指使用固态电解质的锂离子电池,其安全性高于磷酸铁锂,能量密度大于三元电池,但由于材料应用和技术不成熟,成本高,尚未大规模生产。安全性高、寿命长、经济性高的半固态电池已成为妥协路线。

“里程焦虑”这是新能源汽车领域不可避免的话题,也促进了电池能量密度的不断提高。正负极材料化学系统决定了电池能量密度的上限。与电解质相比,固体电解质具有更高的安全性和更宽的电压窗口。

但目前,由于全固态电池的一些技术困难,半固态电池对现有液态锂离子电池系统的变化较小,目前被视为向全固态电池过渡的产品。威莱、赛力斯、长安深蓝、兰图等新能源汽车公司不断披露半固态电池装载的进展,也渴望尝试半固态电池装载,不断刺激上游动力电池制造商的研发。

表现如何

在这次直播测试中,李斌驾驶ET7,配备150度半固态电池,从上海到龙掘东。沿途天气最低-2摄氏度,最高12摄氏度,温差超过10摄氏度,驾驶舱平均温度为20摄氏度。也就是说,暖风空调在十几个小时的旅途中全程开着,车载重量为190公斤,即两个成年人的体重。在上述条件下,最终取得了行驶里程1044公里、综合行程100公里能耗约13.2度的优异成绩。

那么最关键的平均速度是多少呢?83.9km/h。今年6月,配备宁德时代麒麟电池的极氪001千里续航套装交付给宁德时代董事长曾玉群。电池组容量140度,CLTC综合工况续航里程1032公里,平均时速只有41公里/h。

5月,一些骑手在青海测量了该车在23摄氏度空调下的行驶里程922.9公里,平均时速为79公里/小时,能耗为14.7度/100公里。

从行业趋势来看,大容量电池组必然会逐渐被市场所取代。21年4月,梅赛德斯-奔驰的EQS电池组容量为11.8,最高工况范围为849公里。同年11月,广汽埃安发布了LX Plus的电池组容量达到144.4度,工况续航里程达到1008公里。

然而,与上述大容量电池组中使用的液体电解质锂离子电池相比,蔚来汽车测试的电池组的特点是使用半固体电解质电池。根据蔚来汽车2020年发布的信息,电池采用原位固化固液电解质、无机预锂化硅碳负极和纳米涂层超高镍正极。

根据之前披露的数据,虽然这款电池的电池是蔚来和魏蓝新能源联合开发的,但电池组完全是蔚来自主开发的。前后共花了3年时间,团队成员超过300人,团队硕士和博士的比例分别占17%和16%。

优缺点在哪里?

除威来外,国内新能源汽车产业链上的许多企业也在积极研发半固态电池。

从装载进度来看,11月8日,富能科技半固态电池在远航Y6首批装载下线;赛力斯SERES5配备赣锋锂业第一代固态电池,能量密度为260Wh/kg,首批交付已于今年6月实现。此外,上汽、长安、广汽、北汽等汽车公司也推出了半固态电池装载计划。其中,上汽智己将于2024年装载清陶能源半固态电池;北汽集团于2019年投资清陶能源,计划2025年前上市的新车配备400Wh/kg固态电池。

值得注意的是,电池技术路线的每一次变化都会带来原材料环节的更新。半固态路线对现有液态锂离子电池系统的变化较小。卫兰、青陶等一级市场固态电池企业与富能科技、国轩高科技、蜂巢能源等动力企业的路线选择存在差异

而且蔚来最大的优势在于其理念,“可充可换可升级”。虽然很多人认为威来的续航能力不强,比如19年发布的第一代ES6的续航能力只有420公里,但对于现在的消费者来说还不够。但在蔚来发布100度电池后,ES6可以通过在换电站升级一个大电池来实现 600公里 的续航。从现有的过去不难察觉,今天的蔚来ET7也能做好续航,毕竟新电池老车也能用。

缺点是目前可能是成本。蔚来总裁秦力洪在用户面对面活动中透露,“150 千瓦时电池的成本很高,相当于一辆 ET5(75kWh 电池版整车 32.8 万元,租赁 25.8 万元)。”

最后

耐久性问题是新能源汽车行业的一个持久话题,半固态电池研发突破使行业发展迈出了重要一步,但新产品的出现总是值得长期观察,测试只是一面,具体数据仍需要在产品用户实践中获得最真实的反馈。

一般来说,威莱150度半固态电池测试的公开直播至少表明其具有批量生产能力。此外,值得注意的是,受此消息影响,电力电池巨头宁德时代股价下跌,资本市场默默投票给电力电池市场的发展趋势。

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