蔚来自研电池获突破
12月17日,蔚来汽车董事长李斌,在寒冬中历经14小时,亲自测试装载于智能纯电动车ET7的半固态电池包的千里续航能力,并进行了直播,由此引发了不少热议。
自研150半固态电池包:来之不易
本次直播中,李斌驾驶的是搭载150kWh电池包的蔚来ET7,单电芯能量密度360Wh/kg,实测全程续航1044公里。这也是对半固态电池车型的首次公开直播实测。
测试的这款电池最早是在2021年1月9日的NIO Day上面世,采用了固液混动电解质,属于半固态电池。
在国内一众的新能源车企中,蔚来一直对动力电池倾注了极大的热情。而这个历经三年,由蔚来和卫蓝新能源联合研发的电池包实属来之不易。
研发电池的难度比蔚来想象中要大的多,在生产线和技术上都遇到了困难,再加上研发电池的成本太高,导致自研电池成为了蔚来的沉重负担。
今年第二季度财报数据显示,蔚来单季度的研发支出高达 33.4 亿元,研发支出连续三季度破 30 亿,而在高额研发投入的另一面,蔚来单季度的净亏损环比增长 27.8%,达到了 60.56 亿元。为此蔚来不得不放缓未来的新车计划,着手铺开更多的销售资源。
为什么要开发半固态电池
固态电池是指采用固态电解质的锂离子电池,其安全性较磷酸铁锂更高、能量密度较三元电池更大,但囿于材料应用与技术不成熟、成本高昂等问题,尚未大规模生产。而具有高安全性、长寿命与经济性的半固态电池便成了折中路线。
“里程焦虑”是新能源汽车领域始终绕不开的话题,也不断推动着电池能量密度的不断提高。正负极材料化学体系决定着电芯能量密度的上限,电解液相比,固态电解质具备更高的安全性与更宽的电压窗口。
但当前受限于全固态电池的一些技术难点,半固态电池对于现有液态锂离子电池体系更迭小,在当下,被视作向全固态电池过渡的产品。蔚来、赛力斯、长安深蓝、岚图等多家新能源车企不断披露半固态电池装车进展,对于半固态电池装车也跃跃欲试,不断刺激着上游动力电池厂商在研发的提速。
表现如何
在这次的直播测试中,李斌驾驶搭载150度半固态电池的ET7从上海出发一路开到龙掘东,沿途天气最低-2摄氏度,最高12摄氏度,温差超过10摄氏度,平均座舱温度20摄氏度,也就是说长达十多个小时的旅途中是全程开着暖风空调的,车上载重190kg,也就是两个成年人的体重。在以上条件下,最终取得了行驶里程1044公里,行程综合百公里能耗约13.2度的优异成绩。
那么最关键的平均速度是多少呢?83.9km/h。而今年6月,搭载宁德时代麒麟电池的极氪001千里续航套装交付给宁德时代董事长曾毓群,电池包容量140度,CLTC综合工况续航里程1032公里,平均时速却只有41km/h。
5月,有车友在青海实测该车在空调23摄氏度的情况下,续航里程为922.9公里,平均时速79千米/小时,能耗14.7度/百公里。
从行业趋势来看,大容量电池包必然会逐渐替换进入市场。21年四月,梅赛德斯奔驰的EQS电池包容量为111.8,最高工况续航里程达849公里。同年十一月,广汽埃安发布的LX Plus的电池包容量则达到了144.4度,工况续航里程达到1008公里。
不过,相较于以上几款大容量电池包采用的液态电解液锂离子电芯,蔚来汽车此次测试的电池包的特殊之处是采用了半固态电解质电芯。根据蔚来汽车在2020年发布的信息,电池采用了原位固化的固液电解质,无机预锂化的硅碳负极,纳米级包覆的超高镍正极。
据此前披露的数据,尽管这块电池的电芯由蔚来与卫蓝新能源联合开发,但电池包完全由蔚来自研,前后累计花费3年时间,团队人员超过300人,团队硕士和博士比例分别占了17%和16%。
优劣势在哪里?
除蔚来之外,国内新能源汽车产业链上的不少企业也都在积极对半固态电池进行着技术研发。
从装车进展来看,11月8日孚能科技半固态电池在远航Y6首批装车下线;赛力斯SERES5搭载赣锋锂业第一代固态电池,能量密度为260Wh/kg,今年6月已经实现首批交付。此外,上汽、长安、广汽、北汽等车企也都推出了半固态电池的装车计划。其中,上汽智己将于2024年装载清陶能源半固态电池;北汽集团于2019年投资了清陶能源,计划2025年前上市的新车搭载400Wh/kg的固态电池。
值得注意的是,每一次电池技术路线的更迭,都会带来原材料环节的更新。半固态路线对于现有液态锂离子电池体系更迭小,卫蓝、清陶等一级市场固态电池企业和孚能科技、国轩高科、蜂巢能源等动力企业路线选择有差异
而蔚来最大的优势在于其理念,“可充可换可升级”。虽然很多人都认为,蔚来汽车的续航能力并不强,比如19年发布的初代ES6的续航仅有420公里,对于现在的消费者来说属实有些不够看了。但在蔚来发布了100度电池之后,可以通过在换电站升级一块大电池实现ES6 600公里+的续航。从已有的过往中便不难察觉,如今的蔚来ET7一样能把续航做好,毕竟新电池老车也一样能用。
劣势在于,目前来看可能就是成本。在一次用户面对面活动上,蔚来总裁秦力洪透露,“150 千瓦时电池成本很高,成本相当于一辆 ET5(75kWh 电池版整车 32.8 万元,租赁 25.8 万元)。”
最后
续航问题是新能源汽车行业一个持久的话题,半固态电池的研发突破使行业发展迈出了重要的一步,但新产品的出现总是值得长期观察的,测试终归只是一面之词,具体的数据还是需要在产品的用户实践中才能获得到最真实的反馈。
总的来说,蔚来此次公开直播150度半固态电池测试,至少说明其已具备批量投产能力。另外,值得注意的是,受这一消息影响,动力电池巨头宁德时代股价应声下降,资本市场对动力电池市场的发展走向默默投了一票。
原文标题 : 蔚来自研电池获突破 | 电动势
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