不知不觉中,汽车领域风向突变,燃油车的增量空间逐渐被压缩,多家老牌车企陆续宣布产或者停产燃油车,取而代之的是全力投入新能源汽车的研发中,其中动力电池便是研发核心所在,为此,有行内人说“压垮燃油车的最后一根稻草可能不是油价,而是全固态电池”。
目前阶段,新能源汽车的优势明显,但续航、安全等痛点短时间内仍难以解决。
8年前,新能源汽车陆续进入我们的生活,续航从最开始的150公里逐步增加到现在的500公里以上,三电技术也可以说是突飞猛进。
比如像宁德时代的麒麟电池,比亚迪的刀片电池等,在锂电池的基础上取得了质的提升,但是,受到锂离子电池自身材料与结构属性的限制,电池能量密度、电池稳定性(安全)一直是亟待攻克的难题。
一面是技术门槛卡着,另一面又是用户的长续航需求,车企只能依靠不断叠加电池包容量来达到长续航的目的,但高昂的成本让车主望而却步,这时候车企只能将目光转向钠离子、凝聚态、全固态电池等方向。
其中固态电池逐渐成为各家车企角逐的焦点,被认为是“纯电动汽车发展的下一个路口”,相比锂离子电池,固态电池的能量密度更高,循环充电寿命更长,极端环境下电池更稳定,这些都是三元锂电池、磷酸铁锂电池短时间无法克服的痛点。
能量密度方面,固态电池采用固态电解质,单位体积内材料能量密度更高,据目前探明的数据来看,普遍能达到400-500wh/kg,彻底打破了目前锂电池能量密度受限的局面。
要知道,目前宁德时代的麒麟电池,其能量密度也仅达到255wh/kg,能量密度几乎是锂电池的两倍,意味着续航也将大幅度提升。
电池安全方面,固态电池摆脱液态电解质,由无机物或有机高分子固体作为电池的电解质,在碰撞、挤压、针刺、高温等极端环境下,并不会造成电解液遗漏,从而避开了内部短路隐患。
充放电过程中抑制了锂枝晶现象,从而大幅度提升了固态电池的循环充电性能和寿命,据有关测试,固态电池的循环充电次数可高达20000次,几乎是锂离子电池的10多倍。
在动力电池这场竞备赛中,全球车企、电池厂商都卯足了劲,尤其是日本多家车企都主张全面研发全固态电池,丰田此前宣布在固态电池领域取得了突破性进展,有望2027年实现量产:充电10分钟,续航超1200公里。
此外,德国宝马、大众、上汽通用等均计划在2026-2030年陆续实现量产。
当然了,虽然固态电池的综合优势很明显,但也别高兴,它的缺点才是硬伤,固态电解质电导率总体偏低,从目前的技术来看,还低于液态锂电池的电导率,电池内阻大,直接影响电池在充放电性能。
此外,电池制作工艺复杂,技术还不成熟,电池成本较高,这也是短时间内无法实现量产的原因之一。因此,很多车企又将目光转向半固态电池,就像现在的车企大力发展混动车一样,采取一个“过渡”的解决方案。
固态电池短时间“难产”,而锂电池的痛点依旧,此时即使油价进入“10元时代”,该买油车的依然不会选择新能源车。
这两年以来,油价居高不下,有的地区95号汽油甚至迈入“10元大关”,相比以前“7元时代”,燃油车主平均一公里的成本几乎高了1/2,在这种情况下,出租车、网约车等营运车逐步放弃燃油车,选择了成本更低的新能源车。
但是,对于绝大部分私家车而言,每年行驶里程并不多,有的一年还跑不到10000公里,即使油价涨到10元,一年油费可能也就多了3000多元,为了每年省这几千元,而要卖掉燃油车,加钱换新能源车,很多燃油车主、并不愿意。
当然了,燃油车主不愿意换新能源车的主要原因或许还是不了解新能源车,即使动力性能、舒适性、外观、科技感、绿牌等优势很明显,但受到续航、充电、电池安全等问题的影响,即使纯电动车续航已经突破1000公里,车主依然不满足。
其实,对于广大车主来说,如果新能源汽车能做到充电10分钟,真实续航超500公里,电池安全稳定、性价比高,到那时候或许才能压倒燃油车,而这最后一根稻草希望就在于全固态电池。
虽然固态电池困难重重,还有很长的路要走,但可以预期的是,随着研发和技术的不断发展,目前面临的问题终将会得到缓解。
假设2027年,车企研发的全固态电池陆续量产,按照市场逻辑,至少要到2030年后才会趋于成熟,换句话来说,在这段时间内,燃油车依然是“主流”,3年后初步见高下,6年后新能源车或许才能迎来好时机。
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