“续航1500公里”足够吸引眼球,但是它不能直接等于消费者马上就能买到的产品。
“续航1500公里”所代表的只是一个样品或者理想测试条件下的技术上限,并不是家用车冬季、高速、满载和长期使用中稳定的性能。当前市场上的被叫做“固态电池”的产品并不都是真的全固态电池。有些方案依然保留了部分液态电解质,一般被称为半固态或混合固液电池。它们在材料、设备及生产工艺上与现有的锂电池有承接关系,因此更容易先进入到量产和装车阶段。
半固体电池的优势已经比较明显,在相同的体积或者重量下可以提高能量密度,并且改善部分的安全性能。一些高端车型未来采用这类电池并不令人意外。但是它并没有完全摆脱液态电解质,热失控风险只是得到了降低,并不能简单地宣传成“完全不会起火”。把半固态的量产进展直接包装成全固态电池普及,容易让消费者产生误解。
全固态电池真正难的地方不是做出一个性能很好的样品,而是让大量电芯在工厂里稳定、低成本地生产出来。液态电池中电解液会浸润到电极材料上帮助锂离子传导;而全固态电池是用固态电解质和固体电极直接接触,界面阻抗、接触面积以及循环过程中结构的变化都会对电池性能产生影响。在充放电的时候发生膨胀或者收缩,在固体之间出现缝隙或脱层的情况下,离子通道就会被堵住。
锂金属负极也带来另一重考验。它能够帮助电池获得更高的理论能量密度,但是充放电过程中会产生枝晶从而对安全性造成影响并降低循环寿命。在实验室里可以对压力、温度、测试条件等进行精细控制,但是汽车却要面对震动、碰撞、冷热变化以及多年使用后材料的衰减。能否达到车规级寿命的要求,并不能仅仅依靠一次测试中所得到的最大续航里程数来决定。
产业化还受成本和供应链牵制。固态电解质、锂金属负极以及相关设备,都需要更成熟的材料体系和制造工艺。部分路线对无水、无氧环境要求较高,现有的电池工厂是否可以使用该类设备存在疑问,厂房、设备及检测流程等都需重新设计。中试线的意义在于验证工艺和良率,并不表示已经具备向几十万辆汽车供货的能力。少量样车能够上路并不代表普通消费者就可以稳定买到、放心使用。
因此,在未来几年里会出现的是分阶段推进的情况,半固态电池先在部分高端车型上进行应用,全固态电池则继续经历中试、整车测试以及小批量示范。即使有企业提出比较积极的装车时间表,也应当将其视为技术验证或者有限交付计划,并不是全行业同步普及。真正进入主流家用车还要看成本能不能降低、良率能不能提高、寿命和安全性能能否经受住长时间的道路测试。2030年之后是否会形成更大范围的应用还取决于材料和工艺的突破情况,不能简单地得出一个结论。
对于消费者来说,如果当下有明确的用车需求,没有必要为了等待全固态电池而无限期推迟购车。现有的液态电池还在不断改进快充能力、能量密度以及低温性能等各方面,半固态也可能是短暂时期的过渡路线之一。投资者看到“全固态”、“1500公里”等关键词的时候,更应该关注企业有没有真实的样品、中试产线、客户验证和持续的研发投入,而不是只看概念热度。
电池技术不会因为一次发布会而跨越。1500公里可以是值得期待的方向,但是不是所有的电动车都可以达到的承诺。全固态电池能否走进普通家庭,决定因素不但是实验室里得到的峰值数据,更是工厂能否把产品做得稳定、耐用,并且让消费者负担得起。