电动车续航焦虑的原因是什么?不是因为没有充电桩,而是因为电池本身出了问题。
主流液态锂离子电池的能量密度一般只能达到250到300Wh/kg这个范围之内,要超过700公里就只有把更多的电池装进车内了。于是车子变重了,耗能也增加了,但是续航里程并没有提高很多。
近两年来关于半固态电池的争论很大声,其实就是保留了5%左右的液体电解质,能量密度可以做到350Wh/kg 左右,但是安全性并没有根本性的进步。
现在不一样了。
全固态电池原计划是只在2027年的小范围内进行试用,在2030年的时候才开始大规模推广,但是现在已经提前到了2026年年9月份就正式发布并开始量产了。这个速度比很多人想象中的要快得多。
全固态电池到底怎么个固态法?
简单的说就是完全去掉液态电解液以及隔膜,用陶瓷或者硫化物等复合固态电解质来进行离子传输。听起来很绕口,其实也就是把电池里面容易泄露、燃烧的液体全部换成固体材料。
换过来之后发生的变化是巨大的。耐热温度可以达到300℃以上,在针刺和挤压的情况下也不会产生烟雾或者燃烧。
我看过实验室里的录像,一根钢针刺穿了电池包,电压马上降为零,但是整个过程并没有出现明火、烟雾,而且温度也只升到了四十度左右。如果换成液体电池的话,早就变成火球了。
能量密度更大一些。全固态电池的能量密度可以达到400Wh/kg以上,同样的体积下存储的能量要比目前主流的液态电池多出1.6倍。
什么是这样的意思呢?原来的70kWh电池包只能跑到600公里,而现在的68kWh全固态电池包就可以轻松超过1000公里综合续航了。并且该电池包比同续航能力的液态电池轻了足足180kg,也就是少了三个成人的重量。
实测数据更能说明问题。
CLTC综合续航实测结果为:常温25℃的城市通勤综合能耗为1.08kWh/100km,高速50km/h匀速行驶能耗为0.79kWh/100km。市区通勤一周充一次电的话,这样的使用体验已经和燃油车差不多了。
全固态电池除了续航时间长之外,还具有很好的低温性能。
20℃极寒环境下的测试结果为:能量保持率为72%,低温续航衰减率为28%。液态电池在该温度下会衰减到35%40%之间,有的甚至只剩下一半的电量了。
以哈尔滨为例,去年冬天使用液态电池汽车,标称续航里程为600公里公里,但是实际只能行驶350公里公里就算很不错了,每天中午都要去快充站给车子充电。
如果用的是全固态电池的话,在冬天里也能保持住700公里以上电量的话,那么对于北方的用户来说就真的有实质性的改善了。
补给的速度也跟上来了。支持800V高压快充,从20%到80%快充只需要10分钟就可以补充出520公里的续航。
你在服务区上个厕所、买一瓶水的时候,电就已经充到八成左右了。普通的7kW家用充电桩晚上慢充8个小时就可以充满,睡一觉起来就是满格电。
循环寿命方面也比液态电池好很多。
全固态电池循环寿命达到6000次次以上,官方质保为15年或者万公里。循环1000次容量保持率为90%,跑到了100万公里之后还剩下78%的可用容量。
什么是这样的意思呢?每天充电一次,用16年的容量才会衰减到80%。液体电池跑到了80万公里容量的时候基本上只剩下70%左右了,而全固态电池可以做到100万公里还剩78%。
安全测试就更加不言而喻了。针刺、挤压、高温烘烤三种极端试验,在整个过程中没有明火也没有烟雾。
有一个测试视频给我留下了很深的印象,在200度的烘箱中放置两个小时之后取出测量温度,发现只有15度左右的变化,电芯没有出现任何问题。如果用的是液态电池的话早就膨胀、漏液了。
当然价格会比液体电池高一些。同配置的车型,全固态电池版比液态电池版要贵2.5元。
但是往后看的话,预计2028年的价格差会缩小到1万元之内,那么2030年的成本就可以持平了。
硫化物固态路线在25℃以下的超低温环境下,大功率快充功率会有微小下降,这是由材料本身的性质所决定的,并且现在还没有办法彻底解决。
另外固态电解质材料的成本也很高。硫化锂和高纯度固体电解质等产品的生产成本很高,而且相关的回收产业链还没有完全建立起来。
但是国内已经有几条自主固态电池生产线同时开工了,核心电池技术的自主化也已经实现,打破了国外企业在固态电池专利方面所造成的障碍。
哪些人适合入手?
常年跨城通勤的人,一年要跑上三四万公里;北方寒冷地区用户的冬天续航衰减无法接受;打算长期使用十年以上的话,平均下来性价比就高了;另外就是比较注重行车安全的,因为固态电池在这方面做得最好。
如果预算足够的话,多花点钱买一个安心又方便的东西,我觉得是值得的。
但有几类人我建议再观望观望。
预算为15万元以下、短期内三年之内就要更换车辆的消费者来说,这样的价格差距并不一定很合理;市区内短途上下班,单程不超过30公里的话,液体电池已经足够了;网约车运营车辆,一年行驶量达到三万公里以上的,目前来看液态电池快充网络更加完善;另外,在全年温度较高的地方,全固态电池的低温性能优势就没有发挥出来。
最后,全固态电池在九月份就会上市并开始量产,这比我们之前的预计要提前很多。技术已经取得突破,生产线也已经建立起来,而且成本还在不断降低。
电动车续航焦虑的问题也得到了解决。