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这两天刷手机,满屏全是“固态电池元年”的消息。各家车企的发布会开得像魔术表演,PPT上的数字一个比一个吓人:续航1500公里、针刺不起火、充电跟加油一样快。我们仿佛一夜之间就不用找充电桩了,直接跨进了能源自由的世界。
大家先别急着掏腰包。我们在圈子里摸爬滚打十年,得给大伙儿泼盆冷水。
前两天与一位在头部电池厂实习的学长吃饭。酒过三巡,他指着手机里那些“量产”、“上市”的新闻,苦笑着摇摇头。他告诉我们,产线上那些被吹上天的“固态”电池,为了能让锂离子跑起来,依然得偷偷加5%的液态电解液。
这事儿挺讽刺。我们现在看到的消息,一半是资本的狂欢,另一半是技术的无奈。
“固态”这两个字,现在简直成了个任人打扮的小姑娘。车企在用,材料商在喊,媒体跟着炒。可谁也没那个诚实劲儿告诉我们:**加10%液体与加0.5%液体,那是两个物种。**性能差一倍,成本差三倍,寿命能差出去200次循环。
把时间轴拉回现实。目前市面上真金白银能买到的,拿蔚来ET7、智己L6来说,电池确实厉害,但本质上还是半固态。电解液还在,只是少了一点,变成了果冻状。这种方案好处明显,产线不用推倒重来,成本加得不多。厂家标称1000公里,这大冬天的,把暖风一开,跑个高速试试?实际里程也就700公里出头。
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那真正的“全固态”呢?那种一滴液体都没有的硬家伙?
也有。拿一汽红旗的天工06来说,据说用了全固态技术。但直到今年年初,这款车的全固态电芯只下线了87颗。这87颗宝贝疙瘩现在没装在车上跑,全躺在实验室里,工程师们正围着它们测压、测温、测那些肉眼看不见的微裂纹。
很多人觉得,造不出全固态是因为材料被卡脖子了。大错特错。赣锋、卫蓝、国轩这些国产巨头,早就能量产硫化物、氧化物的电解质粉末了,堆在仓库里跟面粉似的。
真正的拦路虎,是物理规律。
大家想象一下,全固态电池内部,就是把锂金属负极与氧化物正极这两块硬邦邦的“石头”死死压在一起。不管压得多紧,微米级的缝隙依然存在。这就好比拿两块干饼干面对面使劲压,无论怎么用力,中间那层盐粒还是很难滚进去。离子过不去,电就断了。
为了解决这个问题,大连化物所的团队搞了个“电诱导胶”。据说这东西通电30秒就能往缝里钻,能修补500纳米的裂痕。听着是不是特神?但到了量产环节,良品率只有可怜的61%。这意味着生产十块电池,有四块得扔进废品站,这成本谁受得了?
说到钱,咱们得算笔账。现在一块真正的全固态电池,每度电的成本在1600块。同配置的三元锂电池只要520块,磷酸铁锂更是低到390块。里外里差了三倍甚至四倍。想买辆全固态的车,光电池这一项,就得多掏十五六万。
有个朋友前阵子脑热,订了某品牌的“固态版”。销售拍着胸脯说“电池终身质保”,结果合同拿回来一看,我们在密密麻麻的条款里发现一行小字:“非人为损坏且单体衰减超20%才换”。顺手查了查他们送检的样件数据,那款电池循环1200次后,衰减就超过20%了。这哪是终身质保,这是给未来埋雷。
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还有一个更尴尬的技术细节,厂家绝对不会在发布会上放出来。
工信部今年一季度抽检了11批次所谓的“全固态”电池。结果让人大跌眼镜:其中9批次都用了外置加压装置。说白了,就是用螺丝与钢板把电芯死死拧住。因为固态电池一充电,电极就会膨胀。如果没有这几百公斤的压力压着,内阻瞬间就能飙升,电池直接罢工。
至于宣传里那个“10分钟充电500公里”,听听就好。实际测试数据很诚实:在22度室温下,快充需要27分钟;一旦到了零下5度,时间直接拉长到40分钟。并且车上的BMS(电池管理系统)会主动限流。原因很简单,固态电解质导离子的速度慢,一快充就发热不均,局部过热会生成界面副产物,这东西就像血管里的血栓,越充越堵。
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还有一个被所有人忽略的隐患:热管理。
液态电池有冷却液循环着降温。全固态没液体了,只能靠铝板导热以及风冷。去年某车企把全固态电芯装进测试车,夏天跑了不到两百公里,电芯表面温度冲到了63℃,BMS吓得直接降功率锁车。后来没办法,他们在电池包里加了昂贵的微型热管,结果整包成本又涨了8%。
如果身在北方,我们更得劝各位冷静。中科院去年测试了六家送检的“全固态”电芯,结果惨不忍睹:四块在零下10℃时输出功率掉到了60%,还有两块在循环500次后直接鼓包了。
零下20℃更是全固态的死穴。目前所有公开数据里,全固态电芯的放电效率没一个能超过65%的。相比之下,咱们嫌弃的液态锂电好歹还能撑住75%。有位东北的读者,也是个极客,自己搞到了样件做实测。他说同一台车换了固态电池包,零下15℃时,续航比原来反而少了110公里,吓得他暖风都不敢常开。
再看补能网络。现在的800V超充桩,全国加起来不到1.2万个,其中能长期稳定输出480kW功率的,连三成都不到。固态电池能量密度高,确实可以少充几次电。但如果为了充这一次电,在寒风中排半小时队,那这所谓的高密度,不就成了摆设吗?
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很多人问:“技术不是一直在进步吗?再等五年不就普及了?”
电池技术不是手机芯片,没法靠堆人力、砸钱就能瞬间提速。它涉及到基础材料学。仅仅是一个电解质界面的反应模型,高校团队就跑了两年才摸清规律;一条新产线从搭建到调试,动辄九个月起步。
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