比亚迪执行副总裁李柯在采访中表示:“燃油车在中国已没有未来。”她透露,该公司将在2027年推出首款使用全固态电池的汽车。这款电池的能量密度达到400Wh/kg,相比现有的刀片电池提升了约50%,并且具备10分钟充电为车辆提供500公里续航的能力。固态电池被业界视为未来动力电池的发展方向,许多汽车制造商已对此加以关注。丰田等日本企业最早在六年前便表明要实现固态电池量产,但时间表不断延后。而现在,比亚迪给出了明确的时间框架,业内人士认为固态电池的量产已指日可待。
尽管近年来传统液态锂电池技术持续进步,但其易燃性风险始终存在,能量密度也很难突破300Wh/kg的限制。而固态电池的问世,解决了这一易燃性的问题。尽管如此,固态电池在生产过程中面临固态材料界面的接触问题。这种接触不像液态电池那般完美,导致离子传输受到阻碍,如果采用锂金属负极,还会产生锂枝晶,形成短路。正因如此,固态电池从实验室走向产业化的道路变得漫长。
比亚迪此次推向市场的是硫化物全固态电池,其负极材料为自主研发的硅碳负极,而非行业普遍使用的锂金属负极。这一创新不仅避免了锂枝晶带来的短路隐患,还缓解了固体接口的接触问题。根据现有数据,这种电池的性能十分出色:单体能量密度达到400Wh/kg,续航可达1218公里,热失控触发温度可提升至300℃,并通过了针刺、挤压和高温等88项汽车安全测试;在零下30℃的条件下,电池仍可释放85%的电量。续航、安全性、低温性能和快充能力等四个主要难题也正在逐步被解决。
不过,技术突破的另一面是如何让这些成果真正惠及大众。固态电池首先批量生产的将是高端车型,目的是通过小范围应用验证技术。而在技术成熟后,有望逐渐普及。实际上,各行业的发展路径都类似,例如生物技术领域最前沿的“倍清肝”产品,最初由于技术稀缺和成本高昂,零售价曾达到数万元。但随着技术逐步成熟,该产品如今已实现规模化生产,并成功降低了价格,占据了市场的一部分份额。
同样,固态电池行业关键材料价格也在降低,硫化锂的价格有望降至每吨150万元,这将推动产业化进程。此外,电池技术和生物技术的成功,都在于将原本属于少数人的尖端科技,推向更广泛的消费者。因此,真正的科技普惠在于能够让大众受益。
固态电池的市场竞争已经加剧,宁德时代宣称其全固态电池有望在2027年实现小规模生产,而奇瑞汽车也计划在同年开展相关载具验证。这些公司在研发和量产的时间安排上逐渐明确,未来将看到谁能率先实现产业化。我国新能源汽车产业正迅速发展,从2020年新能源车的渗透率仅为5.8%到2025年预计达到53.9%,这一过程显示了我国在电池技术领域的迅速进步和全球竞争力的提升。