日产固态电池研发成功,成本减半,电车续航有望翻倍

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近日,日产欧洲研发高级副总裁David Moss宣布,日产已经成功研发出全固态电池,并于2025年开始试生产。消息一出,可谓是给沉迷已久的日系车市场带来一剂强心剂。


液态电池和固态电池的区别

目前,不管是特斯拉的4680还是比亚迪的刀片电池,其本质都是液态锂离子电池,这款电池又被形象的称为摇椅电池,两端是正负极,中间为可流动的电解液,为了防止短路,还在两极加入了隔膜。

但是这种结构会发生隔膜刺穿、电解质乱流的意外情况,从而引发汽车自燃。

而固态电池,取消了隔膜,把电解质换成了不可燃烧的固体,从根本上杜绝了火灾的发生,对于动力电池来说是革命性的技术突破。


固态电池,车企必争之地

不仅日产,国外各大车企在固态电池上都已早早布局,宝马、现代、福特早已投资美国固态电池制造商Solid Power。

在德系车里,宝马是走的比较靠前的,已经与Solid Power签署联合开发协议,计划下一步花重金,在老家慕尼黑附近的帕尔斯多夫打造一条全固态电池原型产品生产线,预计2025年推出首款原型车。

国产车企当然也不甘落后,蔚来、上汽、广汽、宁德时代等均表示在固态电池的研发上已经取得了阶段性的成果。

行业龙头比亚迪,在2016年就已经开始对固态电池进行大量的研发投入,目前在国内的相关专利数量位列第一。

2022年底,有内部消息传出,比亚迪全固态锂电池在重庆生产且即将装车试验,该项目由中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高主导,另有三位院士顾问一同参与研发工作,属于标准的国家级重点项目。


固态电池为什么这么火?

一、体积更小,能量密度更大。

NASA表示其研发的固态电池能量密度已经接近500Wh/kg,而大部分液态锂电池的能量密度仅为250Wh/kg,特斯拉4680电池作为目前已经量产的能量密度最高的动力电池,才仅为300Wh/kg;

二、超高续航、充电快。

美国QuantumScape公司声称,其研发的固态电池未来量产后,最高续航可以达到2000公里,15分钟充电80%,使用寿命超过100万公里。

要知道这可是一块电池包的续航,而某些混动车型动辄1200km是燃油加电池的结果。

三、大幅降低成本。

据机构预测,量产固态电池的成本仅为目前锂离子电池的40%;

四、安全性高。

固态电解质不可燃,就算遇到针刺穿透也不会起火,彻底告别自燃。


为什么不大规模量产?

原因不外乎两点:技术限制和造价。

首先,如何解决充放电过程中电解质与正负极材料实现良好接触是根本性难题。

其次,由于固体电池和液态电池的本质差别,想要量产就必须重新开辟一条全新的生产线,造价成本高昂。

因此,也就像宝马这种财力雄厚的老车企才有魄力去打造专属生产线。


半固态电池适时而生

但是半固态电池的生产设备基本上可以与液态实现兼容,因此,衍生出了半固态电池进行过渡。

顾名思义,半固态电池处于液态电池和全固态电池之间,仍然保留了隔膜,其中的电解质采用固、液混合形态,比液态电池更安全但是还没达到全固态的水平。

我国的半固态电池在2022年就已经实现了量产装车。比如东风E70、岚图追光等车型。

除此之外,赛力斯董事长张正萍曾表示,赛力斯旗下SERES 5纯电版部分车型将会搭载90kWh半固态电池。

今年2月6日,蔚来联合创始人秦力洪也表示,今年上半年将推出150度的半固态电池。

值得一提的是,宁德时代除了研究如何向固态电池进化,还研发出了麒麟电池,该电池还被美国《时代》周刊品评为2022年度最佳发明。

麒麟电池并没有在电解质上做文章,而是改变电池的正负极材料从而实现提高电池能效和安全性。

吉利的极氪009ME版搭载的就是宁德时代的麒麟电池,最高续航里程822公里,是中大型纯电MPV全球续航最高纪录。


结语:

业内预测,全固态电池的最大值可以开发到900Wh/Kg,潜力无限。

百花争芳的年代,到底谁能率先实现固态电池的量产?我们拭目以待。


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