雖然純電動汽車在全球市場的銷量占比很低,但作為汽車邁向電動化的主力軍,純電動汽車吸引著眾多消費者的關注。對于純電動汽車,大家關注的主要集中于動力電池,因為它影響著車輛的動力性能、續(xù)航里程、充電時間、安全性能等等,可以說,一輛好的純電動汽車,必須具備性能、質量可靠的動力電池組。
為此,伴隨著新能源汽車熱潮的到來,續(xù)航里程更長、充電速度更快、價格更便宜的動力電池就成了研發(fā)的重點。隨著研發(fā)的深入,不少動力電池概念浮出水面,比如此前紅極一時的石墨烯電池、固態(tài)電池等等。被炒作多年的石墨烯材料,至今還沒給消費者帶來多少實質性的好處。然而,經過多年的吹噓,到目前為止市面上大多數(shù)的新能源汽車依舊使用磷酸鐵鋰電池或者三元鋰電池,那些一張口就顛覆的概念電池,也一直停留在實驗室中,市場沒有迎來那場人們期待已久的“革命”。前不久,豪華純電動汽車品牌Fisker Karma的創(chuàng)始人Henrik Fisker在最近的一場采訪中表示,他們已經放棄將固態(tài)電池用在豪華車型上的計劃,退而采用市場上更為常見的三元鋰電池。同時他還說:“固態(tài)電池是一種當你覺得你已經完成了90%,幾乎達到目標時,然后你意識到剩下的10%比前面的90%困難得多的技術。因此現(xiàn)在,我們完全放棄了固態(tài)電池,因為真的無法落地?!?/span>如無意外,F(xiàn)isker的豪華電動車的上市時間又要跳票了。
Fisker公司于2007年成立,瞄準定位比特斯拉更高的豪華轎跑市場。公司成立后不久就因資金問題,被迫宣告破產,隨后中國萬向集團注資將其收購,更名為Karma汽車并宣布回歸。在2019年,Karma汽車攜New 2020 Revero GT、Karma Pininfarina GT 和 Karma SC1 Vision Concept 三款車型亮相上海車展,憑借驚艷的設計和高端的用料,吸引了眾多國內消費者。![]()
2019年上海車展上,Karma展出了外觀驚艷的新車。為了讓車輛擁有符合高端定位的氣質,Karma不僅重視產品的外觀設計,還特別注重“內功修為”,就如一直以來對外宣稱會采用“高端”的固態(tài)電池。不過,Henrik Fisker最近在采訪中攤牌了,他認為,不管是那種形式的量產,固態(tài)電池都至少還需要7年。![]()
固態(tài)電池遲遲無法量產,Henrik Fisker終于“攤牌”了。與Fisker的“放棄”態(tài)度不同,還有不少車企在積極推動固態(tài)電池的研發(fā)。比如豐田宣布今年將推出一款固態(tài)電池,該電池可提供500公里續(xù)航,10分鐘內可充至滿電,并且具有極小的安全隱患。而早前,蔚來汽車也宣布將于2021年量產裝車容量為360Wh/kg的準固態(tài)電池。顯然,固態(tài)電池是純電動車業(yè)界趨之若鶩的儲電容器。從原理上看,固態(tài)電池將傳統(tǒng)鋰電池的液態(tài)電解質改為固態(tài),在不改變儲電原理的前提下,讓電池可以傳導更大的電流,進而提升電池容量。這意味著,相同的電量,固態(tài)電池的體積變得更小,也就是能量密度更高。一舉突破了目前純電動汽車動力電池組難以突破的大電流傳導、高能量密度的技術難點。更為重要的是,固態(tài)電池還有另外兩大優(yōu)勢。其一是柔性化可彎曲,當電池的厚度降低到一定程度后,固態(tài)電池可變得有柔性,這種特性使得固態(tài)電池能相對容易布局在車輛之中。還有就是安全性?,F(xiàn)在三元鋰電池自燃、自爆事故頻發(fā),與其在大電流下工作有可能出現(xiàn)鋰枝晶,從而刺破隔膜導致短路破壞,以及電解液為有機液體,在高溫下發(fā)生副反應、氧化分解、產生氣體、發(fā)生燃燒的傾向都會加劇離不開關系,而固態(tài)電池,可在這兩方面得到完美解決。可惜的是,堪稱完美的固態(tài)鋰電池“難產”了。其實,目前常用的磷酸鐵鋰電池或三元鋰電池并非已經達到性能的極限。例如去年比亞迪推出的刀片電池,其實就是一種創(chuàng)新優(yōu)化后的磷酸鐵鋰電池,而它與傳統(tǒng)電池相比,擁有更高的安全性以及能量密度,同時其固有形狀也方便了布置。是意義重大的電池技術創(chuàng)新。比亞迪稱,到2025年刀片電池的能量密度可超過180Wh/kg。比亞迪的刀片電池在安全性方面的突破,解決了現(xiàn)階段消費者最為重視的技術難點。
而三元鋰電池同樣不斷取得創(chuàng)新,例如更改電池中各種材料的比例,更改電池形狀,尺寸等等。比如特斯拉正在加快生產新型無極耳電池(4680電池芯)的進度。這種新型三元鋰電池電芯直徑為46mm,高度為80mm,與特斯拉現(xiàn)有的21700電芯(直徑21mm,高70mm)相比,得益于極耳的取消,電芯本體的剛性得到了強化,能夠讓動力電池包完全取消模組設計,進一步提升了電池包的能量密度,達300Wh/kg。特斯拉的新型無極耳電池雖然本質上還是三元鋰電池,但經過優(yōu)化,性能提升了不少。
縱觀人類科技史,有不少新興技術只停留在實驗室階段,并沒有實現(xiàn)大規(guī)模商用。那些存在于實驗室中的新型電池,也不一定代表著新能源汽車的未來,對新技術孤注一擲的車企,確實要多加個心眼,說不定就像Fisker那樣,在概念車公布幾年后,突然宣布更改動力方案,這對于新興車企而言,無疑是極大的打擊。(本文僅為作者個人觀點,不代表DearAuto立場。)