專家觀點

逼近燃油車!多個車企競逐1000公裏超長續航,固態電池會否成爲下一個藍海?

近日,蔚來對用戶手冊進行更新,公开了150kWh電池包的更多信息。150kWh電池包重量爲575kg,較100kWh電池的555kg重了3.6%。蔚來在2021年1月曾表示,150kWh電池包將使ET7的續航裏程超過1000公裏。

無獨有偶,豐田近期也表示,預計2027-2028年商用的固態電池,將使BEV續航裏程超過1000公裏。

每到節假日,關於電動車續航焦慮的討論就不絕於耳,隨着越來越多車企競逐1000公裏續航裏程,電動車續航之憂能否就此解开?

豐田bZ4X。

蔚來豐田競賽,劍指1000公裏

近日,蔚來更新用戶手冊,全新ES6、ET7、ES7、ET5、EC7和ET5旅行版6款車型的手冊中都添加了關於150kWh電池包的信息。

蔚來150kWh電池包屬於半固態電池,單個電池包重量575kg,包含384個電池。長度、寬度和高度分別爲2062毫米、1539毫米和185.6毫米。

和寧德時代提供的100kWh電池包相比,蔚來使用的新電池包重量只增加了20kg,但單體數量是前者的4倍。按照蔚來此前表態,新電池包可讓ET7續航超過1000km,SUV車型的ES6續航也能達到930km。

圖片來自蔚來全新ES6用戶手冊。

新款電池包雖然能使續航更長,但成本也很可觀。今年2月,蔚來聯合創始人、總裁秦力洪表示,150kWh的電池包成本和一輛蔚來ET5接近。作爲對比,蔚來ET5車型75kWh電池版整車官方售價32.8萬元,租賃電池模式爲25.8萬元。

即使按照保守估計,電池包成本最低也在25萬元。業內有觀點認爲,蔚來或許希望通過換電和電池租賃模式,同時解決充電速度和用戶成本高昂兩大難題。

7月13日,蔚來方面向時代財經坦言“成本較高”,但表示會降低用戶的價格門檻。“150kWh電池包應用了領先的電池技術,目前成本較高。我們會以靈活租用的方式爲用戶提供服務,同時價格門檻也更低。”

當前蔚來電池租用服務的價格爲75kWh電池包每月980元,100kWh電池包每月1680元。以此估算,150kWh電池包使用價格至少在2000元以上。

蔚來方面並未回應150kWh電池包充電速度問題,但在現有技術條件下,如果不採用換電模式,與燃油車幾分鐘加油的體驗依然存在差距。

蔚來全新ES6。

豐田則把續航1000公裏的目標設在了未來幾年,並且更強調充電速度。時代財經從豐田汽車官方了解到,豐田汽車計劃從2026年开始在全球範圍內推出由BEV Factory开發和生產的,採用下一代電池的純電動汽車。

按照相關負責人的說法,豐田的全固態電池續航裏程可以達到1200公裏,充電10分鐘可補能80%,逼近燃油車加油速度。

爲了在電動車競賽中彎道超車,豐田在固態電池領域積累了不少專利。據日經中文網報道,從自2000年至2022年3月底公开的固態電池專利申請數來看,豐田以1331件居首位,是第二名的3倍。申請數前五名的企業中,除三星之外其它四家均來自日本。

長續航背後的技術接力

固態電池是屬於未來的技術,而在現有技術水平下,對於要不要追求1000公裏續航,業內存在不少爭議。

2022年3月,馬斯克在社交平台表示,續航裏程太高沒有意義。他解釋稱,12個月之前就已經研發出600英裏(965公裏)的Model S,但是更長的續航只能通過堆電池來實現,電池重量的提升會導致其他性能下降,整體來看並不劃算。

大衆中國原CEO馮思翰也曾表示,在電池技術沒有實質性突破的情況下,高續航的電動汽車需要搭載更重的電池,爲此要搭配極高成本的、更輕的車身,整車的成本也會越來越高。

事實上,在蔚來和豐田之前,埃安和極氪也在發力1000公裏超長續航。與蔚來的半固態電池不同,埃安和極氪採用液態電解液電池,在重量和成本兩大關卡面前,長續航往往伴隨着更高的價格與“減配”。

埃安LX PLUS。

埃安LX Plus發布於2022年1月,搭載144.4KWh大容量彈匣電池,綜合續航裏程1008公裏,搭載海綿硅負極電池,電池能量密度205Wh/kg。爲了進一步減重,不僅取消前後雙電機系統,還取消了不少輔助駕駛功能。

減配的同時,埃安LX PLUS千裏續航版售價高達46.96萬元,比入門級車型高18萬元。這個價位區間,意味着新車要直面一衆豪華品牌主力車型,競爭十分激烈。

今年5月,極氪 001 WE 版140kWh千裏續航套裝开始交付。搭載該套裝的極氪 001 CLTC 續航裏程達到1023km,採用寧德時代CTP 3.0麒麟電池。麒麟電池目前可以讓電池包的體積利用率達到72%,能量密度達255Wh/kg,基本代表了液態電解質技術的最高水平。

極氪同樣在性能上作出妥協。140kWh電池包和單電機的配置綁定,電機峰值功率200kW。極氪 001 WE 版 140kWh千裏續航套裝的百公裏加速時間爲7.3秒,慢於100kWh版本的6.9秒。

成本方面,極氪千裏續航套裝價格爲10.3萬元,相比埃安有一定價格優勢。不過,即使能接受價格和減配,充電時長仍是一個阻礙。大電池包意味着更長的充電時間,在無法使用快充的時候,充滿大電池需要的時間會更長。

市場表現方面,埃安首款續航超過1000公裏純電動車型銷量並未有太大起色。在追求長續航的路上,堆電池或一味減重並非長久之計,提升電池能量密度才是核心。

相比埃安和極氪,蔚來新電池包爲半固態電池,單體能量密度可達360Wh/kg,超過前者的205Wh/kg能量密度,以及後者的255Wh/kg能量密度,不過其依然難追上燃油車“加油幾分鐘續航一千公裏”的體驗。

固態電池,新的藍海?

固態電池,又能否給電動車追平燃油車帶來曙光。按照業內普遍觀點:作爲鋰離子電池的一種技術方向,固態電池能有效提升能量密度,可以達到400Wh/kg或更高,能量密度大幅超越當前鋰離子電池不足300Wh/kg的峰值。此外,全固態電池還能帶來穩定的高功率、增加續航裏程以及進一步縮短充電時間。”

6月,豐田舉行技術說明會。時代財經從豐田官方了解到,性能版電池與普及版電池有望搭載到次世代BEV產品上,豐田還公布了固態電池的進展。

官方表示,普及版電池將已經應用於HEV鎳氫電池上的雙極結構,通用到BEV電池上,續航裏程比目前增加20%,快充可以達到30分鐘以內。性能版電池提高了電池能量密度,配合車輛的空氣動力學改善,可將續航裏程提升到目前的2倍,達到1000公裏,同時完成成本降低20%,實現快充不到20分鐘的目標。

豐田固態電池。圖片來自官網

豐田還在研發一款高性能版電池,與性能版電池相比,高性能版電池的續航裏程還可再增加10%,快充達到20分鐘以內,成本有望降低10%。按照規劃,性能版電池計劃於2026年搭載使用,普及版電池則計劃於2026-2027年投入實際應用。

在備受矚目的固態電池方面,據財聯社消息,豐田公司碳中和研發中心的總裁海田敬二稱:“公司已經开發出了提高電池耐久性的方法,並相信現在可以制造出續航裏程爲1200公裏的固態電池,充電時間爲10分鐘或者更短。”

不過,公司給出的實際應用時間表是在2027-2028年,這或許意味着新技術處於實驗室階段。

對於豐田的規劃,廈門大學中國能源政策研究院院長林伯強向時代財經表示:如果能夠實現充電10分鐘續航1000公裏,電動車的體驗就和燃油車無異,將對燃油車起到明顯的替代作用,但實際性能如何,要等正式面世才能知曉。

在業內人士看來,多元化或將成爲動力電池未來發展的關鍵詞。林伯強表示:“固態電池續航較長,但也要注意電池損耗和成本問題。目前各家都在技術攻關發布電池產品,期待未來能夠更加多元化,讓消費者根據不同的需求來選購。”

充電更快,續航達到1000公裏,隨着隨着越來越多企業加大投入,固態電池距離我們越來越近。咨詢機構TrendForce在近日的一份報告中表示,搭配高活性正負極材料的全固態電池有望在2030-2035年左右量產,屆時鋰電池能量密度可達500Wh/kg,對應續航裏程約爲液態鋰電池2-3倍,追平燃油車續航力。

圖片來自TrendForce。

在今年4月的第二屆世界動力電池大會雲上宜賓高端論壇上,中國科學院院士、清華大學教授歐陽明高表示,“全固態電池技術雖然現面臨着很多挑战,但仍然是我們值得追求的目標。這個目標不是短期的,可以看作是面向2030年值得創新的目標。”

歐陽明高同時告誡中國新能源車企和電池企業,要對這一技術路线高度重視。“在全球頂刊上發表的與固態電池技術相關的論文正在指數般地增長,可以說技術在商業化的前夜。”

中郵證券在研報中表示,固態電池當前處於起步階段,產業化仍需時間。預計2030年中國固態電池出貨量將達251.1GWh,2030年市場空間有望達200億元。

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