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風(fēng)聲越來(lái)越大固態(tài)電池真要來(lái)了?

鉅大鋰電  |  點(diǎn)擊量:0  |  2023年08月09日  

于1月9號(hào)在成都舉行的“2020NIODAY”,不得不承認(rèn)的是蔚來(lái)的“NIODAY”目前已經(jīng)開(kāi)始有了其獨(dú)特的特色,逐漸成為了一種品牌文化,的確能給人留下較深的印象。


不過(guò)“2020NIODAY”雖然是蔚來(lái)品牌及其車(chē)主的狂歡日,但在這個(gè)“節(jié)日”中蔚來(lái)釋放出的信息還是不少的,其中不僅有新產(chǎn)品——首款轎車(chē)“ET7”的相關(guān)信息,也有不少蔚來(lái)未來(lái)發(fā)展的關(guān)鍵信息。


當(dāng)然對(duì)于消費(fèi)者而言,最關(guān)注的自然是“ET7”這款新車(chē);作為蔚來(lái)的第四款新車(chē),ET7還有著蔚來(lái)品牌首款轎車(chē)的身份。此外最引人注目的,還是ET7在宣布的同時(shí),所展現(xiàn)出那些讓人眼前一亮的種種配置參數(shù)。


身長(zhǎng)接近5.1米的ET7,軸距也超過(guò)了3米,就算在中大型車(chē)中也算得上一位大體型選手。


前后雙電機(jī)的ET7,綜合最大功率為648Ps,最大扭矩為850Nm。


0.23Cd的低風(fēng)阻系數(shù),讓它的百公里加速僅需用時(shí)3.9s。


來(lái)自Brembo的4活塞前剎車(chē)卡鉗,以及新的制動(dòng)系統(tǒng)讓它的百公里剎停距離僅需33.5米【這個(gè)成績(jī)相當(dāng)不錯(cuò),體型相差不大的寶馬5系百公里剎停距離為36.5m】。


搭載四顆英偉達(dá)NVIDIADRIVEOrin芯片的蔚來(lái)超算平臺(tái)Adam,讓ET7的算力高達(dá)1016TOPS【每秒1016萬(wàn)次運(yùn)算】,而這一數(shù)值已然超過(guò)了特斯拉ModelS的FSD【144TOPS】。


不過(guò)在當(dāng)時(shí)吸引了最多人注意力的,還是在ET7發(fā)布的當(dāng)天同時(shí)發(fā)布的150kWh固態(tài)電池。


根據(jù)蔚來(lái)的資料顯示,ET7在搭載這款電池之后的NEDC工況續(xù)航里程超過(guò)了1000km。


可以說(shuō)在當(dāng)天,李斌在NIODay上拋出來(lái)的這些消息都有著不小的沖擊力,再加上當(dāng)時(shí)會(huì)場(chǎng)中熱烈的氣氛,讓人很難不生出絲絲激動(dòng)的心情。但在這半個(gè)月的時(shí)間里,不少其他信息的披露,以及自我的反復(fù)思考,讓我對(duì)“2020NIODAY”有了新的認(rèn)識(shí)。


首先就車(chē)型而言,ET7在現(xiàn)有信息的基礎(chǔ)上,無(wú)疑是一款有著不小競(jìng)爭(zhēng)力的車(chē)型。無(wú)論是其出色的車(chē)身參數(shù),還是豐富的全系標(biāo)準(zhǔn)配置,都能讓它籠絡(luò)到一大批意向消費(fèi)者。


其次的重點(diǎn)便是在會(huì)上公布的那款150kWh的“固態(tài)電池”,單單從會(huì)上的信息來(lái)看,360Wh/kg的能量密度可謂是目前新能源車(chē)型電池中的佼佼者,畢竟連特斯拉最新的21700電芯的能量密度也僅為300Wh/kg。


更不用提“固態(tài)電池”的在我們心中,一直都擁有著“高安全性”“循環(huán)能力強(qiáng)”的特點(diǎn)。但蔚來(lái)這次帶來(lái)的“固態(tài)電池”真的是一場(chǎng)革命性的顛覆嗎?或許是,但這場(chǎng)顛覆來(lái)的時(shí)間會(huì)晚一些。


雖然在會(huì)上已經(jīng)發(fā)布了這款150kWh的“固態(tài)電池”,不過(guò)關(guān)于“它從何處來(lái)”這個(gè)問(wèn)題,蔚來(lái)卻是在有意無(wú)意之間略了過(guò)去;再加上過(guò)久的交付日期,這就導(dǎo)致了這半個(gè)月來(lái)不斷的“冷水淋頭”,不少人認(rèn)為蔚來(lái)是畫(huà)了一張大餅。


不過(guò)好在蔚來(lái)在技術(shù)上還是拿出了真材實(shí)料,給出了一定的關(guān)鍵信息;今天我們就從技術(shù)上來(lái)分析分析這款“固態(tài)電池”究竟是不是一張大餅。


首先要吐槽一句的是,蔚來(lái)在這次宣傳中采用了過(guò)多的專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ),對(duì)電池技術(shù)尚知一二的筆者在會(huì)上都只聽(tīng)懂了少部分,更不用說(shuō)與會(huì)的更多普通蔚來(lái)車(chē)主了。


納米級(jí)包覆超高鎳正極


先來(lái)講講第一個(gè)【納米級(jí)包覆超高鎳正極】,從字面意思上來(lái)理解就是蔚來(lái)采用了“超高鎳”作為這塊“固態(tài)電池”的正極材料。而將鎳加入電池的正極材料中,一直都是動(dòng)力電池的主流路線,而提高正極鎳含量從而提高電池單體能量密度的方法,也是行業(yè)內(nèi)的通用方法。


在蔚來(lái)之前發(fā)布的100kWh電池包中,就采用了鎳55(Ni55)作為正極材料,所以說(shuō)此次的“超高鎳”很可能是目前公認(rèn)的NCM811【鎳鈷錳三元】,甚至可能是更為前沿的NCM9/0.5/0.5【鎳鈷錳三元】。


三元鋰電正極包覆材料電鏡照片


前面的“納米級(jí)包覆”比較容易理解,就如同字面意思那般,指的是正極材料的包覆技術(shù)升級(jí)為了納米級(jí)。這是因?yàn)闊o(wú)論是前面提到的NCM811還是NCM9/0.5/0.5,這兩種超高鎳的帶動(dòng)結(jié)構(gòu)都不穩(wěn)定,為了防止正極釋氧導(dǎo)致熱失控,需要在材料表面包覆抗蝕層;但是抗蝕層過(guò)厚的話,又會(huì)影響鋰離子從正極的正常脫嵌,從而影響充放電速率,所以采用納米級(jí)的包覆工藝是理所當(dāng)然的處理方法。


無(wú)機(jī)預(yù)鋰化硅碳負(fù)極


第二個(gè)要講的是“無(wú)機(jī)預(yù)鋰化硅碳負(fù)極”,不得不說(shuō)這個(gè)詞非常拗口;同樣的它也需要拆分來(lái)看。“硅碳負(fù)極”便是這款電池的負(fù)極材料,而這種材料也是是目前動(dòng)力電池的主流路線。


不過(guò)需要注意的是,負(fù)極采用硅碳體系的動(dòng)力電池,一般單體能量密度的上限都會(huì)止步于300Wh/kg;從蔚來(lái)公布的360kWh/kg的能量密度來(lái)看,這款電池的負(fù)極材料明顯不是純粹的硅碳材質(zhì)。


硅碳體系的動(dòng)力電池想要突破能量密度的束縛,重點(diǎn)便出現(xiàn)在前面的“無(wú)機(jī)預(yù)鋰化”上,在電池化成之時(shí),額外加入一個(gè)鋰源,讓負(fù)極的SEI膜不消耗正極脫嵌的鋰離子,就可以提高電池的能量密度。而“無(wú)機(jī)預(yù)鋰化”就是這么一種新工藝,不過(guò)鋰離子有著高活潑性,目前尚不知曉蔚來(lái)的這款電池如何解決安全問(wèn)題,但高成本問(wèn)題李斌倒是已經(jīng)打了預(yù)防針。


原位固化固液電解質(zhì)


最后要講的“原位固化固液電解質(zhì)”,它也是最重要的一點(diǎn);首先要講清楚的是,固態(tài)電池之所以被稱(chēng)為固態(tài)電池,就是因?yàn)闊o(wú)論其正極負(fù)極還是電解質(zhì)均采用了固體材料。


不過(guò)蔚來(lái)的這款電池的電解質(zhì)卻是“固液電解質(zhì)”,并不是標(biāo)準(zhǔn)意義上的完全固態(tài)電解質(zhì),本質(zhì)上是同時(shí)含有固態(tài)電解質(zhì)和液態(tài)電解質(zhì)的鋰電池,所以蔚來(lái)稱(chēng)它為“固態(tài)電池”,就是一個(gè)打擦邊球的行為了,你不能說(shuō)這種說(shuō)法不對(duì),但也不能說(shuō)它完全對(duì)。


不過(guò)這種現(xiàn)實(shí)也表明了蔚來(lái)此次公布的150kWh電池包,并非是空中樓閣;因?yàn)槿虘B(tài)電池的研發(fā)進(jìn)展的確很緩慢,倘若蔚來(lái)拿出的技術(shù)完全是純固態(tài)電池的技術(shù),按照目前各大公司的研究進(jìn)展來(lái)看,2020年交付將會(huì)是一張實(shí)實(shí)在在的大餅,但是固液混合的半固態(tài)電池就將技術(shù)難度就回退了不少,2020年的第四季度交付并非不可能。所以說(shuō),在一項(xiàng)新事物誕生之初,無(wú)論是一昧的捧還是一昧的踩,都不是一種理智的行為;只有摒棄掉被他人影響而戴上的有色眼鏡,通過(guò)對(duì)技術(shù)的探討,才能真正了解這款事物的真實(shí)狀況。


總的來(lái)說(shuō),蔚來(lái)在“2020NIODAY”上宣布將在2022年發(fā)售的150kWh電池包并非盛傳的“一紙空文”,其背后的確有著堅(jiān)實(shí)的技術(shù)在支撐。倘若這款電池可以如約而至,那么同在“2020NIODAY”上公布的蔚來(lái)第二代換電站的相關(guān)規(guī)劃,或許可以與它一起成為蔚來(lái)下一個(gè)增長(zhǎng)點(diǎn)。


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