为了打破中国在新能源汽车产业的领先优势,欧美日韩纷纷抄起了中国作业,试图摆脱对中国制造和中国电池的依赖。

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在过去的一年里,拜登政府推出了1740亿美元的电动汽车扶持计划,学中国搞起了购车补贴,建设充电桩以及电池工厂,刺激美国落后的电池产业,甚至将发展新能源汽车产业升级为美国国家战略,目标直指2030年,美国新能源汽车销量达到50%的占比,并且关键零部件必须是“美国制造”。而欧盟也打破了所谓的“公平市场”和“竞争政策”的约束,国家和企业抱团,组建了欧洲电池联盟,正在建设和已经建好的超级电池工厂高达38个,在利益面前,欧美国家一贯标榜的自由竞争和公平市场如同古代窗户的纸,一捅就破。

新能源汽车竞争的核心,在于锂电池,目前,中国确实在锂电池产业取得了领先优势,涌现出了宁德时代,比亚迪等龙头企业,但是还不能高兴得太早,锂电池的技术之争远远没有尘埃落定,随着各大厂商的持续发力,锂电池的下一个风口越来越清晰了,欧美日韩甚至老邻居印度还有一次弯道超车的机会,这个弯道就是固态电池。那么,什么是固态电池,为什么业内有人说,固态电池的普及之日,就是燃油车退出历史舞台之时?我国新能源电池产业还能保持领先优势吗?

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这是波普兄弟《科技突围》系列的第九期,这期要为大家解读的词条是固态电池。

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主流电池的痛点

2021年底蔚来汽车CEO李斌发表了一段充满争议的话,他说:“不理解为什么现在还有人买油车,除了能闻汽油味, 实在想不到有什么好的”。这番言论马上引发了网友们的怒怼。

蔚来汽车 李斌

另外,新能源汽车专用保险上线后,各地电动车的保费普遍上涨,特斯拉Modle Y车型甚至涨到了1万四千多,省下来的油钱还不够交保险。电动汽车现在还有哪些硬伤?冬天续航里程急剧衰减,在寒冬测试中,主流电动车续航基本不超过300公里,而到了夏天,又有可能存在自燃自爆的潜在危险,为什么会这样呢?说到底还是电池技术的问题。

目前主流的电池是锂离子电池,也可以叫做液态电池,它的原理很简单,就是通过锂离子在正极和负极之间的电解液中来回移动来实现充放电的过程,但是这些电解液存在固有的缺陷,那就是高温下比较易燃,电池在反复充放电过程中,锂金属可能会在电解液中生成锂枝晶,如果这些锂枝晶疯狂生长,刺破隔膜,就会造成漏液接着引发电池短路,最后电池将可能会高温自燃。而另一方面,冬季低温状态下电解液又会变得粘稠,锂离子来回移动的速度大大降低,电池活性下降,因此对外表现为电动车续航里程衰减。

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固态电池,下一个风口?

固态电池就是为了解决这些问题而诞生的,它的思路是用氧化物等固体材料代替电解液,这样就不存在电池漏液自燃的缺陷,并且由于电解质是固体,它的续航里程会是一个长期稳定的数据,不会因为天气变化或者充放电次数过多而造成容量下降。

更令人兴奋的是,相比于液态锂电池,它还有一个决定性的优势,那就是高能量密度。液态锂电池的能量密度理论上不超过300Wh/kg(300瓦时每公斤),比亚迪的刀片电池也只做到了140,而固态电池的能量密度可以突破500Wh/kg,远远超出了液态锂电池,这样,使用固态电池的电动车续航里程就可以媲美传统燃油车。

总的来说,固态电池高安全性,高续航里程,怪不得业内有人放话说,固态电池的普及之日,就是燃油车退出历史舞台之时。不知道你们是怎么想的,反正在固态电池普及之前,波普兄弟是不会选择入手纯电动车的,倒不是因为怕不安全,主要是因为没钱。扯远了哈。

固态电池,全球斗法

虽然固态电池还没有正式商业化,但是各国企业已经瞄准了这个趋势,下一个十年将可能是固态电池全面爆发的阶段。需要指出的是,目前欧美日韩相关企业在固态电池的研发上是处于领先地位的,我国虽然在主流液态电池领域占据市场优势,但一不小心可能会被弯道超车。

美国方面,大众集团投资3亿美元与美国固态电池公司量子科技(QuantumScape)展开合作,计划2025年实现量产,而宝马也与美国固态电池公司SolidPower展开了合作,计划2030年量产装车;德国方面,戴姆勒也开始建设欧洲最大规模的电池工厂, 这些企业的技术大都是源自顶尖高校的研究成果,非常具有竞争力。而最不容忽视的是日本,日本是最早研发固态电池且技术最成熟的国家,其中,日本丰田已经推出了全固态锂电池技术,能量密度高达400Wh/kg,接近比亚迪刀片电池的3倍。别忘了,世界上第一款商业化的锂电池是日本索尼推出的,世界上第一辆电动汽车用的是日本松下的锂电池,中国电池产业虽然在近几年力压日本后来居上,但下一代电池的布局目前来看没有明显优势。

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作为全球锂电池的龙头企业,宁德时代虽然也在研发固态电池,但是还没有具体计划公布,目前只知道宁德时代在研究的固态电池能量密度为300Wh/kg,虽然制作出了样品,但商业化量产要等到2030年后才能实现。另外,我国北汽,蔚来等企业也在研究固态电池,但整体上还处在各自为谋的阶段,没有一个统筹计划来整体推动,而日本却有细致的计划,明确的分工,相比之下,按照中科院院士欧阳明高的说法,我国的固态电池研发要落后日本5年左右。辛苦打拼下来的产业优势能否保持下来一切还是未知数。

厚积薄发

但是大家也不用灰心,回顾一下我国的电池产业是怎么崛起的:

2008年,特斯拉绑上松下的三元锂电池推出了世界上第一款电动车,成为第一个吃螃蟹的人,但比亚迪瞄准了特斯拉电池自燃事故的痛点,推出了安全性更高的磷酸铁锂电池,迎来了井喷式的发展,接着宁德时代仅用了2年就一举超越松下,成为了电池行业的龙头,按照宁德时代董事长曾毓群的说法,我们不是黑马,我们是厚积薄发。

宁德时代 曾毓群

确实,我们虽然不是锂电池的开创者,但在过去几十年的工业化发展中,中国已经积累了完善的生产链条和大量的高素质工程技术人才,在成果转化上有着明显的全球优势,即使在下一代固态电池的竞争中我们稍微落后,相信也会有扭转局势重回巅峰的底气,我们要做的,就是稳扎稳打,厚积薄发。加油吧,中国企业!

看完,你觉得我国企业能在下一代电池竞争中继续保持领先优势吗?在固态电池出来之前,你会选择纯电汽车吗?欢迎在评论区留言与我们交流,关注我,在这里了解中国未来科技的每一步。