在蔚來的新ES6上市的時候,同時還公布了150度固態(tài)電池在7月份交付。
在2021年就曝光出來的150kWh固態(tài)電池技術(shù),到了2023年的7月份,終于要和上市交付了;這個電池包,無論選沒選BaaS服務(wù),都能升級(前期只支持BaaS模式,后期根據(jù)銷售情況再考慮開放買斷模式),但目前也不知道升級的具體價格是什么。而更換這個電池包之后,能讓車輛的續(xù)航里程來到930km(CLTC)。
說到150度電池包,是要進入蔚來的換電體系的,所以,一個難點就是在不能提升體積、重量的前提下,要做出比100度電池包還高的能量密度。而目前的技術(shù),只能支撐它做半固態(tài)電池。
這個電池包的到來,確實會給用戶帶來更好的出行體驗,至少從單次的續(xù)航里程上來說,正常使用的話,使用一周不充電也絕對夠用了,甚至比燃油車加滿一箱油的續(xù)航里程還要高。
那,這次即將要交付的固態(tài)電池包,有啥技術(shù)?車主有必要升級嗎?
蔚來是按照2021年當(dāng)時的計劃,去做的這款電池,用到的三個核心技術(shù),就是原位固化固液電解質(zhì)、無機預(yù)鋰化硅碳負極、納米級包覆超高鎳正極等電池技術(shù),能實現(xiàn)360Wh/kg的能量密度。從交付進度上來看,原本2022年第四季度交付,但挪到了2023年的第三季度才交付,應(yīng)該是在核心技術(shù)上遇到了難點。
先弄清這個問題,什么是固態(tài)電池?
傳統(tǒng)鋰電池是正極、負極、電解液和隔膜所組成,工作原理是鋰離子在正負極之間往返脫嵌,讓外電路電子定向移動,從而形成了電流,而讓鋰離子往返的介質(zhì)正是電解液。依靠電解液方案組裝的電池包,是市面上的主流方案,而且這個技術(shù)已經(jīng)非常成熟。
那,固態(tài)電池和傳統(tǒng)鋰電池最明顯的區(qū)別,就在于電池內(nèi)部的電解質(zhì)的物理形態(tài)。固態(tài)電池是一種使用固體電極、固體電解質(zhì)的電池,它并不需要鋰電池的隔膜、電解液。理論上來講,發(fā)展固態(tài)電池的初衷,是為了提高續(xù)航里程和電池的安全性能。
接下來我們逐個分析,蔚來固態(tài)電池的技術(shù)。
首先,是納米級包覆超高鎳正極。拆開來看,核心看點應(yīng)該是超高鎳正極,提高鎳的含量也就意味著能提高單體的能量密度,NCM811就是這個路數(shù),這也是行業(yè)主流提高能量密度的技術(shù)路線。所以,可以參考811系列,但蔚來所提到的“超高鎳”也有一種可能會是更高的9系列;總之這塊電池的鎳含量,不會低。
于是,就帶來了一個安全性上的考量。高鎳或者說超高鎳,都會帶來化學(xué)結(jié)構(gòu)上的不穩(wěn)定,所以一般外層都需要包裹抗腐蝕涂層,以防有釋氧出現(xiàn)從而熱失控;但包的太厚,就會影響正極材料的脫嵌,所以這里指的“納米級”就應(yīng)該是這個涂層做的很薄,不會影響正極脫嵌也不會降低安全性。
再之后,是硅碳負極。也是為了提高單體能量密度的一種方案,石墨負極雖然穩(wěn)定性很好,但能量密度很低,拿來做固態(tài)不可行;硅基材料具有很高的能量密度,在負極中加入硅元素之后,可以讓能量密度有明顯的提升。
不過現(xiàn)在行業(yè)內(nèi)也有在負極加入硅基材料的,但現(xiàn)在需要解決的一個難點,是兩種材料充放電過程中體積膨脹會有所不同,硅的體積膨脹為320%,而碳僅為12%,膨脹不同,結(jié)構(gòu)就會坍塌。
現(xiàn)在沒有數(shù)據(jù)支撐,目前蔚來的這塊150度電池包內(nèi),硅基材料占比是多少還有待驗證。但技術(shù)上,基本上還是行業(yè)內(nèi)的老方案,把硅基材料摻入其中來換取高能量密度,而且現(xiàn)在行業(yè)內(nèi)也逐漸的在負極材料中逐漸提高硅元素的占比。
最后一個技術(shù)看點,固液電解質(zhì)。說白了,電池包內(nèi)同時含有固態(tài)電解質(zhì)和液態(tài)電解質(zhì)兩種,具體應(yīng)該是一端電極是全固態(tài),另一端電極是液態(tài),固態(tài)電解質(zhì)接近或超過一半質(zhì)量比或者體積比。
可能出于成本考量、可能出于技術(shù)難題,沒能一步到位的把電池做成全固態(tài)的。而且以上所有技術(shù),都還算不上革新性的技術(shù),或者具有顛覆意義,更多的是沿著業(yè)內(nèi)主流技術(shù)路線推進和落地。
但無論站在消費者角度還是行業(yè)角度來看,蔚來能做出這種電池,都是值得肯定的,而且使用的技術(shù)也具有一定的價值,至少能改善一部分用戶的用車體驗,這就足夠了。
參考蔚來官方的消息來看,這塊150度的電池包,成本很高,以至于有一個電池包價格相當(dāng)于一輛ET5的價格了,差不多接近33萬元的價格。而且交付初期,也只給用戶開放BaaS方案,沒有買斷模式。
150度電池包,為何會如此貴?
可能官方說的150度電池包的成本,和一輛ET5很接近,但如果按照真實性來推測,官方宣稱的成本可能說少了。首先,這個150度電池包對于行業(yè)來說,是一個全新的產(chǎn)品,在它之前幾乎沒有人實現(xiàn)落地。
所以,生產(chǎn)這種電池包需要一條全新的生產(chǎn)線,而一個電池的成本除了原材料和生產(chǎn)管理本身的成本之外,還有一個重要的成本就是工廠產(chǎn)線的成本,而這些成本,都是要均攤到每一塊電池里,再說細一點要均攤到每位升級150度電池包的用戶身上。
而這種生產(chǎn)線動輒按億元級別起步,再加上研發(fā)、生產(chǎn)的成本低不了,再加上150度電池包的普及率很難在短期內(nèi)快速普及,所以攤在一塊電池上的成本就相當(dāng)?shù)母摺6俜叫Q的接近33萬元的價格,可能還是說少了。
所以,前期只提供BaaS方案就相當(dāng)于用一個低成本的方案(具體價格未公布),讓用戶先體驗到150度電池包帶來的使用上的變化。如果說,長途出行需求大就可以考慮升級150度電池包,單次續(xù)航能達到930km,甚至?xí)^1000km續(xù)航的使用工況。
想嘗鮮的可以BaaS升級體驗一下,但如果想買斷式的升級,就算官方開放了也暫時不用考慮,一是成本高、二是你不一定能把930km的續(xù)航發(fā)揮到極致,而且150度電池包對于充電時間上來說,會有一定延長。
接下來,蔚來需要思考的是,怎么分配150度電池包的配比,每個三代站按理說只能配備2塊這樣的電池包;還有,實際應(yīng)用起來的效果究竟如何,畢竟這也是首次落地給用戶使用。等著今年7月份,看看市場反饋。
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