电动车能跑2000公里？干掉燃油车的是它

是不是又到了电动车的“自燃季”？据不完全统计，4-5月份全国各地已被曝光的电动车自燃起火事件多达8起，再次考验了人们对电动车安全性的信任。关于电动车安全性的问题，归根结底是关于动力电池的问题。面对储能少、自燃风险、充电慢、回收难等几大硬伤，一款颠覆性的电池产品才是人们真正需要的。什么是颠覆？与其每年挤牙膏让技术进步一点点，不如把电动车和燃油车的便利性差距缩小到零。这个颠覆是指最近引起极大关注的蜂巢能源“无钴”电池吗？是以特斯拉为代表的“高镍低钴”三元锂电池吗？还是以比亚迪为代表的磷酸亚铁锂“刀锋”电池？回答:都不是。今天我们就来揭秘动力电池江湖隐藏的“老大”。到2020年，人们对动力电池的关注将超过电动汽车本身。当代Amperex科技有限公司的CTP技术，比亚迪的blade技术，还有半路杀了个绊脚石的“无钴”电池(锂镍锰氧化物电池)，都抢了头条。“锰酸镍锂电池的本质是镍取代了尖晶石锰酸锂中的部分锰，尖晶石锰酸锂的晶体结构与锰酸锂相同。早在20年前就有人研究了。”一位行业研究员这样说道。无论是蜂巢能源的镍锰酸锂电池，还是比亚迪的磷酸铁锂电池，虽然它们的能量密度有所提升，但在材料上并没有根本性的改变，只是在结构上有较大的突破。这些技术进步在业内是高度认可的，但作为一个产品，仅仅让消费者“惊艳”是不够的。■固态电池是你想要的“惊艳”选择。根据“中国制造2025”规划，2020年锂电池能量密度将达到300Wh/kg，2025年达到400Wh/kg，2030年达到500Wh/kg。目前市场上无论什么样的电池，依靠现有的材料技术都很难达到电池能量密度高于350Wh/kg的目标。即使是特斯拉的21700三元锂电池，能量密度也只有300Wh/kg左右。2019年诺贝尔化学奖得主古德诺神父曾说，“你需要的是一步一个飞跃，而不是一个增量。”在他眼里，那个飞跃就是“固态电池”。什么是固态电池？清华大学的一个研究生曾经用红豆糕形象地回答过这个问题。“我喜欢吃红豆糕。一开始我只是觉得很好吃。突然有一天，我意识到红豆糕是两种固体的完美结合。那时候我每天都在做固态电池的研究，我想成为这样一个近距离接触的界面。没想到最好的例子放在饭桌上。”他说。在传统的锂离子电池中，隔膜和电解液合起来占电池体积的近40%，质量的25%。但固体电解质代替电解质后，阳极和阴极之间的距离缩小到几微米。电池的外形也从圆胖变成了更薄更扁，就像红豆饼一样。条条大路通罗马，但有些人出生在罗马。即使是半固态电池，能量密度也能达到350Wh/kg以上，完全“挂”住了现在的锂离子电池。随着液体电解质含量的逐渐降低，全固态电池的能量密度可以达到500Wh/kg以上。这意味着，如果市面上的600公里锂离子电池组换成全固态电池，续航将达到2000km以上，所谓的电动车里程焦虑将不复存在。"固态电池将成为三元电池的颠覆者."工信部培训中心的汽车专家张翔曾经总结说，他认为固态电池会成为电动车替代传统燃油车的利器。全固态电池不仅能量密度出众，而且不易燃、不腐蚀、不挥发，没有漏液问题，安全性更有保障，即使在高温下也不会着火。此外，在……回收的erms，全固态电池只能用“干法”回收。即通过粉碎的方法提取电池中的有效成分，也解决了动力电池回收难、容易产生废液等问题。■很多企业已经悄然进入“军备竞赛”阶段，谈了这么多固态电池的闪光点。我想你一定在想，这么好的“不朽”产品，应该赶紧量产！事实上，为了实现未来动力电池行业的发展规划目标，固态电池已经悄然进入“军备竞赛”阶段，其中丰田是最杰出的海外企业。如果不是疫情，丰田早就在2020年东京奥运会上亮相其固态电池电动车，但真正量产可能要等到2025年。「丰田固态电池基于e-Palette概念平台开发」为什么今年夏天日本固态电池可以「早熟」？电气化浪潮之初，各大汽车厂商纷纷推出纯电动汽车，但丰田在这方面的表现并不积极，因为它在等待自己固态电池的成熟。丰田官方发言人加贺·多伊表示，丰田希望在21世纪20年代初实现全固态电池的商业化，从而弥合丰田与日产、特斯拉等电动汽车龙头企业之间的差距。这不是白日梦。其实早在2008年，丰田就下大力气研究全固态电池。从成果来看，丰田在该领域的专利占全球固态电池专利的13%，是全球拥有固态电池专利最多的企业。开个玩笑，丰田免费开放了5680项汽车氢燃料电池使用专利，之后又免费开放了23740项混合动力车相关技术专利。那么为什么“慷慨”的丰田没有开放固态电池的专利呢？这很耐人寻味。另一个有趣的案例是，戴森最近展示了他废弃的代号为“N526”的电动汽车。因为造车成本太高，戴森果断停止造车。值得一提的是，戴森虽然放弃了制造电动汽车，但却投入了25亿英镑(约合人民币210亿元)用于固态电池及相关技术的研发。可见固态电池的“金矿”也吸引了跨界玩家的参与。事实上，从汽车产业链到电子电器产业链，甚至很多固态电池初创企业，都在竭尽全力抢占固态电池领域的市场份额。海外主流车企在固态电池领域的R&D布局概述。宝马于2018年9月与美国Solid Power公司在固态电池方面展开合作，新一代产品将应用在宝马xEV上。2026年，大众于2018年向美国Quantum Scape公司投资1亿美元，共同开发固态电池，并在欧洲建厂。2025年，通用汽车在2019年从美国能源部获得了910万美元，其中200万美元明确用于研究固态电池。-福特在2019年投资了美国固态电池公司Solid Power。-宾利2020宾利CEO表示，宾利纯电动汽车将考虑使用固态电池技术。2025年，丰田在固态电池领域拥有大量专利。计划2020年推出固态电池(非全固态)电动车，2022年量产(非全固态)。2018年，现代投资固态电池材料公司Ionic Materials。2020年5月，与三星合作研发电动汽车或搭载固态电池。2025年雷诺-日产-三菱联盟投资固态电池材料企业Ionic Materials——2018年——来源:公开资料；制表:汽车之家产业集团从国内整体情况来看，部分企业也进入了固态电池(半固态电池)的试点阶段，固态电池的量产可能在2025年前实现。其中，以蔚来、天际、爱知为代表的中国新品牌在固态电池方面的布局更为积极。中国主流企业在固态电池领域的R&D布局概况；批量生产的时间；比亚迪在2016年将固态电池定为未来发展的基调，并将在未来10年推出。2026蔚来汽车2019年8月，蔚来宣布将与汇能科技MAB固态电池组打造原型车。——天空汽车展示首款固态电池电动车ME72019年初在中国；2021年，固态电池能量密度将达到300Wh/kg以上。2021年(非全固态)，哪吒汽车2019年与陶青科技合作，推动固态电池的研发和应用。——2016年，当代安培科技有限公司公布硫化物固态电池研发路径，未来能量密度超过300Wh/kg。2030年(全固态)，郭萱高科2017年开始研发固态电池，2019年推出半固态电池试生产线。——蜂巢能源2019年2月宣布研发四元正极材料，并在此基础上研发固态电池。-汇能科技2013年在消费电子领域实现固态电池商业化，2021年达到1GWh固态电池(非全固态电池)产能。2024年(全固态)，2018年万向A123与宝马合作研发固态电池；2019年在英国建立固态电池研发中心；2020年为Karma电动车提供固态电池解决方案。2022 -2024年资料来源:公开资料；制表:汽车之家产业集团■动力电池的江湖将被颠覆。任何美好的事物诞生之前，都要经历一番血与火的磨炼，固态电池的道路也并非一帆风顺。关于实验室研究和产业化的区别，中科院院士南策文有经典论述:“研究中追求1%的可能性和可行性，可以通过试错创新；行业追求99%甚至100%的可靠性和一致性，各方面都要考虑周全。要把1%变成99%甚至100%，中间需要一个转化的桥梁和过程，需要逐步完善，直到完全可控。“业内专家预测，2025年左右半固态电池可以量产，2030年左右全固态电池可以商用。在固态电池真正量产之前，未来5-10年，主流的三元电池、磷酸铁锂电池甚至是新研发的镍锰酸电池都将占据主导地位，但一旦固态电池量产，整个动力电池将天翻地覆。首先，一旦全固态电池量产，锂离子电池所诟病的安全和续航问题将不再是障碍，这将真正拉开电动车替代燃油车的大幕。其次，全固态电池的上游正负极材料、固体电解质、设备、制造都会发生变化。这样既给了新玩家机会，也严厉打击了原有玩家。最后，电池要实现商业化，需要在规模和成本上达到一个完美的平衡点，使用的材料不能是高成本和稀有的，才有可能实现大规模应用。但据汇能科技估算，当量产规模达到20GWh时，全固态电池的成本将降至三元锂电池的98%，并起到替代作用。编辑有话说:科技进步的力量是无穷的。当电池技术解决了续航不足、充电慢等问题，电动汽车自然可以取代燃油汽车。目前离新型电池技术最近的应该是最流行的“无钴”电池，但真正意义上更深层次的技术创新可能也属于全固态电池。全固态电池将在未来几年问世，我们期待中国汽车品牌给我们带来惊喜。是不是又到了电动车的“自燃季”？据不完全统计，4-5月份全国各地已被曝光的电动车自燃起火事件多达8起，再次考验了人们对电动车安全性的信任。关于电动车安全性的问题，归根结底是关于动力电池的问题。面对储能少、自燃风险、充电慢、回收难等几大硬伤，一款颠覆性的电池产品才是人们真正需要的。什么是颠覆？与其每年挤牙膏让技术进步一点点，不如把电动车和燃油车的便利性差距缩小到零。这个颠覆是指最近引起极大关注的蜂巢能源“无钴”电池吗？是以特斯拉为代表的“高镍低钴”三元锂电池吗？还是以比亚迪为代表的磷酸亚铁锂“刀锋”电池？回答:都不是。今天我们就来揭秘动力电池江湖隐藏的“老大”。到2020年，人们对动力电池的关注将超过电动汽车本身。当代Amperex科技有限公司的CTP技术，比亚迪的blade技术，还有半路杀了个绊脚石的“无钴”电池(锂镍锰氧化物电池)，都抢了头条。”锰酸镍锂电池的本质是镍取代了尖晶石锰酸锂中的部分锰，尖晶石锰酸锂的晶体结构与锰酸锂相同。早在20年前就有人研究过。"一位行业研究员这样说道。无论是蜂巢能源的镍锰酸锂电池，还是比亚迪的磷酸铁锂电池，虽然它们的能量密度有所提升，但在材料上并没有根本性的改变，只是在结构上有较大的突破。这些技术进步在业内是高度认可的，但作为一个产品，仅仅让消费者“惊艳”是不够的。■固态电池是你想要的“惊艳”选择。根据“中国制造2025”规划，2020年锂电池能量密度将达到300Wh/kg，2025年达到400Wh/kg，2030年达到500Wh/kg。目前市场上无论什么样的电池，依靠现有的材料技术都很难达到电池能量密度高于350Wh/kg的目标。夏娃……特斯拉的21700三元锂电池，能量密度只有300Wh/kg左右。2019年诺贝尔化学奖得主古德诺神父曾说，“你需要的是一步一个飞跃，而不是一个增量。”在他眼里，那个飞跃就是“固态电池”。什么是固态电池？清华大学的一个研究生曾经用红豆糕形象地回答过这个问题。“我喜欢吃红豆糕。一开始我只是觉得很好吃。突然有一天，我意识到红豆糕是两种固体的完美结合。那时候我每天都在做固态电池的研究，我想成为这样一个近距离接触的界面。没想到最好的例子放在饭桌上。”他说。在传统的锂离子电池中，隔膜和电解液合起来占电池体积的近40%，质量的25%。但固体电解质代替电解质后，阳极和阴极之间的距离缩小到几微米。电池的外形也从圆胖变成了更薄更扁，就像红豆饼一样。条条大路通罗马，但有些人出生在罗马。即使是半固态电池，能量密度也能达到350Wh/kg以上，完全“挂”住了现在的锂离子电池。随着液体电解质含量的逐渐降低，全固态电池的能量密度可以达到500Wh/kg以上。这意味着，如果市面上的600公里锂离子电池组换成全固态电池，续航将达到2000km以上，所谓的电动车里程焦虑将不复存在。"固态电池将成为三元电池的颠覆者."工信部培训中心的汽车专家张翔曾经总结说，他认为固态电池会成为电动车替代传统燃油车的利器。全固态电池不仅能量密度出众，而且不易燃、不腐蚀、不挥发，没有漏液问题，安全性更有保障，即使在高温下也不会着火。另外，在回收方面，全固态电池只能用“干法”回收。即通过粉碎的方法提取电池中的有效成分，也解决了动力电池回收难、容易产生废液等问题。■很多企业已经悄然进入“军备竞赛”阶段，谈了这么多固态电池的闪光点。我想你一定在想，这么好的“不朽”产品，应该赶紧量产！事实上，为了实现未来动力电池行业的发展规划目标，固态电池已经悄然进入“军备竞赛”阶段，其中丰田是最杰出的海外企业。如果不是疫情，丰田早就在2020年东京奥运会上亮相其固态电池电动车，但真正量产可能要等到2025年。「丰田固态电池基于e-Palette概念平台开发」为什么今年夏天日本固态电池可以「早熟」？电气化浪潮之初，各大汽车厂商纷纷推出纯电动汽车，但丰田在这方面的表现并不积极，因为它在等待自己固态电池的成熟。丰田官方发言人加贺·多伊表示，丰田希望在21世纪20年代初实现全固态电池的商业化，从而弥合丰田与日产、特斯拉等电动汽车龙头企业之间的差距。这不是白日梦。其实早在2008年，丰田就下大力气研究全固态电池。从成果来看，丰田在该领域的专利占全球固态电池专利的13%，是全球拥有固态电池专利最多的企业。开个玩笑，丰田免费开放了5680项汽车氢燃料电池使用专利，之后又免费开放了23740项混合动力车相关技术专利。那么为什么“慷慨”的丰田没有开放固态电池的专利呢？这很耐人寻味。另一个有趣的案例是，戴森最近展示了他废弃的代号为“N526”的电动汽车。因为造车成本太高，戴森果断停止造车。值得一提的是，戴森虽然放弃了制造电动汽车，但却投入了25亿英镑(约合人民币210亿元)用于固态电池及相关技术的研发。可见固态电池的“金矿”也吸引了跨界玩家的参与。事实上，从汽车产业链到电子电器产业链，甚至很多固态电池初创企业，都在竭尽全力抢占固态电池领域的市场份额。海外主流车企在固态电池领域的R&D布局概述。宝马于2018年9月与美国Solid Power公司在固态电池方面展开合作，新一代产品将应用在宝马xEV上。2026年，大众于2018年向美国Quantum Scape公司投资1亿美元，共同开发固态电池，并在欧洲建厂。2025年，通用汽车在2019年从美国能源部获得了910万美元，其中200万美元明确用于研究固态电池。-福特在2019年投资了美国固态电池公司Solid Power。-宾利2020宾利CEO表示，宾利纯电动汽车将考虑使用固态电池技术。2025年，丰田在固态电池领域拥有大量专利。计划2020年推出固态电池(非全固态)电动车，2022年量产(非全固态)。2018年，现代投资固态电池材料公司Ionic Materials。2020年5月，与三星合作研发电动汽车或搭载固态电池。2025年雷诺-日产-三菱联盟投资固态电池材料企业Ionic Materials——2018年——来源:公开资料；制表:汽车之家产业集团从国内整体情况来看，部分企业也进入了固态电池(半固态电池)的试点阶段，固态电池的量产可能在2025年前实现。其中，以蔚来、天际、爱知为代表的中国新品牌在固态电池方面的布局更为积极。中国主流企业在固态电池领域的R&D布局概况；批量生产的时间；比亚迪在2016年将固态电池定为未来发展的基调，并将在未来10年推出。2026蔚来汽车2019年8月，蔚来宣布将与汇能科技MAB固态电池组打造原型车。——天空汽车展示首款固态电池电动车ME72019年初在中国；2021年，固态电池能量密度将达到300Wh/kg以上。2021年(非全固态)，哪吒汽车2019年与陶青科技合作，推动固态电池的研发和应用。——2016年，当代安培科技有限公司公布硫化物固态电池研发路径，未来能量密度超过300Wh/kg。2030年(全固态)，郭萱高科2017年开始研发固态电池，2019年推出半固态电池试生产线。——蜂巢能源2019年2月宣布研发四元正极材料，并在此基础上研发固态电池。-汇能科技2013年在消费电子领域实现固态电池商业化，2021年达到1GWh固态电池(非全固态电池)产能。2024年(全固态)，2018年万向A123与宝马合作研发固态电池；2019年在英国建立固态电池研发中心；2020年为Karma电动车提供固态电池解决方案。2022 -2024年资料来源:公开资料；制表:汽车之家产业集团■动力电池的江湖将被颠覆。任何美好的事物诞生之前，都要经历一番血与火的磨炼，固态电池的道路也并非一帆风顺。关于实验室研究和产业化的区别，中科院院士南策文有经典论述:“研究中追求1%的可能性和可行性，可以通过试错创新；行业追求99%甚至100%的可靠性和一致性，各方面都要考虑周全。要把1%变成99%甚至100%，中间需要一个转化的桥梁和过程，需要逐步完善，直到完全可控。”业内专家预测，2025年左右半固态电池可以量产，2030年左右全固态电池可以商用。在固态电池真正量产之前，未来5-10年，主流的三元电池、磷酸铁锂电池甚至是新研发的镍锰酸电池都将占据主导地位，但一旦固态电池量产，整个动力电池将天翻地覆。首先，一旦全固态电池量产，锂离子电池所诟病的安全和续航问题将不再是障碍，这将真正拉开电动车替代燃油车的大幕。其次，全固态电池的上游正负极材料、固体电解质、设备、制造都会发生变化。这样既给了新玩家机会，也严厉打击了原有玩家。最后，电池要实现商业化，需要在规模和成本上达到一个完美的平衡点，使用的材料不能是高成本和稀有的，才有可能实现大规模应用。但据汇能科技估算，当量产规模达到20GWh时，全固态电池的成本将降至三元锂电池的98%，并起到替代作用。编辑有话说:科技进步的力量是无穷的。当电池技术解决了续航不足、充电慢等问题，电动汽车自然可以取代燃油汽车。目前离新型电池技术最近的应该是最流行的“无钴”电池，但真正意义上更深层次的技术创新可能也属于全固态电池。全固态电池将在未来几年问世，我们期待中国汽车品牌给我们带来惊喜。

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