传统技术路线难以突破,新的电池能量密度增长必须靠新的技术才能实现。1000公里的续航将会是一个标志,打破人们心中的质疑和犹豫,带来新的市场裂变。
文丨参寥子
BT财经原创文章
新能源汽车是2020年和2021年市场当之无愧的焦点。
无论是比亚迪和宁德时代延长续航的新技术,还是特斯拉频发的事故,亦或是华为发布智能驾驶汽车和小米、360等互联网企业官宣进入赛道。
新能源汽车以前所未有的加速度来到我们的生活圈。但谈及使用时,大多数消费者仍然心有顾虑——天冷掉电快,充电太麻烦、续航也不够用,长途远行不敢开等等。
电池,这个新能源汽车的核心零部件,真是接下来决定电动车市场扩张、普及速度的核心所在。
目前动力电池技术发展到了什么阶段?1000公里级的续航电池什么时候才能量产落地?氢能源电池和混动技术未来又将走向何方?
就此,BT财经独家连线汽车行业资深分析师梅博士,并与一位接近宁德时代的相关人士进行了长谈,试图为你带来第一手科技猛料!
能量密度之战
据梅博士表述,当前的电池技术发展路线,经历了从追求续航,到追求安全性,到再重新追求续航的过程。
磷酸铁锂电池和三元锂电池一直是两大主流技术路线,其中比亚迪靠磷酸铁锂起家;宁德时代同时做磷酸铁锂和三元锂技术。
在动力电池第一阶段的追求续航过程中,市场更加重视三元锂电池,因为在能量密度和续航能力方面可以实现相对简单的突破。从三元锂电池532,再到三元锂电池811之旅,能量密度的提升使得这一时期的顶配电动车大多实现了500公里以上续航。
高能量密度与高稳定安全性,在车载动力电池领域,常被视为“鱼和熊掌不可兼得”的难题。随着三元电池中镍的比重不断上升,电池的热稳定性也随之变差,两年前蔚来、特斯拉等电动车的自燃事故频发,一方面是电池包的集成电路技术不当引发,另一方面也与高镍电池的不稳定性有关。
这也是为什么动力电池开启了第二阶段——追求安全性的重要原因,市场的眼光再次回归磷酸铁锂电池。比亚迪的刀片电池技术、宁德时代的CTP技术等,改变电池工艺,提高磷酸铁锂电池的综合能量密度,通过不同的技术再次让动力电池达到600公里以上的续航水平。
这一阶段带来的能量密度提升终究是通过工艺、而非技术突破实现的,工艺手段提升能量密度的空间受困于技术制约,未来持续提升空间有限。磷酸铁锂电池在低温状态下掉电太快的问题也成为新能源汽车推广的障碍。市场对于高续航电池的需求无法通过这种手段继续满足。
如今市场的方向再一次改变了,当三元锂电池技术路线的方向遭遇安全性风险、磷酸铁锂电池技术也遇到技术瓶颈,亟待寻找新的技术路线。
在5月17日的宁德时代2020年业绩说明会上,宁德时代董事长曾毓群表示:“公司正在研发的无钴和无稀有金属电池并非磷酸铁锂电池。”并且强调“请大家不要认为电池只有三元和磷酸铁锂,我们在研发新化学体系的动力和储能电池。”、“公司除现有量产体系外,还有丰富的电池技术储备。”并承认“我们三元、铁锂电池竞争力目前已得到市场认可,正在布局的新体系电池相信也很有竞争力。”
梅博士向BT财经介绍,现在各大电池厂商们技术攻关的新方向与此前提升能量密度的方式有较大差异。虽然1000公里的续航标准在冬天使用中可能往往只有600公里左右的实际续航能力,但1000公里像是一个阶段性的信号,将会打消许多消费者对于电动车续航的顾虑。从市面上看,如今最快可能投入量产使用的包括:
广汽集团的海绵硅负极电池,能量密度超过280Wh/Kg,续航里程超过1000km。
蔚来的半固态电池,宣称能量密度达到360Wh/kg,续航里程突破1000公里。
上汽集团智己的“掺硅补锂技术”电池,能量密度可高达300Wh/kg,支持接近1000km的续航。
梅博士表示:“到明年,也就是2022年我们将见证这类汽车的大规模量产。”
目前新能源汽车占整体燃油汽车销量的比例仅有5．4%,千公里级续航量产或将加速打开市场,新能源汽车步入一个崭新的快速发展阶段。
而被寄予厚望的纯固态电池,据梅博士介绍,电池一旦从液态转变为固态后,电池能量密度会有巨大的增长,从而大幅提升电池续航能力。但是另一方面,固态电池内,能量的传导效率比液态要低,能量释放速度更慢,无法满足汽车使用需求,这也是当前要实现固态电池技术落地的难点和痛点之一,可能还需要4-5年的时间才能突破技术制约。
