最近,上汽集团智己品牌推出了一款全新的车型——上汽智己l6。

这款正在预热期、尚未正式上市的新车引发了一轮车企之间的“口水战”,”口水战“的双方一方是上汽集团这个老牌车企,另一方是最近两三年快速崛起的“新能源汽车之王”比亚迪。

?而导致口水之战的原因仅仅是因为上汽智己l6将搭载锂电行业最新的“固态电池”技术被讽刺为文字游戏。那上汽智己l6所搭载的”固态电池“技术真的是锂电行业的技术腾飞,还是仅仅是企业带货的”文字游戏“呢?

液态锂电顽疾,难以破除

时间回到2019年初,伴随着三元锂电市占率一路高歌,受尽了两年钴价暴涨之困的锂电企业纷纷开启了高镍三元811的量产节奏。

从高镍8系、9系到富锂锰基,整个行业都在为减少钴的用量想尽一切办法,而那个曾经有机会跟三元锂电一争高下的磷酸铁锂,则在以电池能量密度作为补贴核心条件的政策文件“阻击”下被一众锂电企业丢进了垃圾堆,绝大部分锂电企业掌舵人似乎连正眼瞧它一下的心情都没有。

但是事与愿违的事情还是发生了,“带病上岗”的高镍811并没有带给三元锂路线拥趸们想要的结果。量产装机仅仅不到一年的时间,频繁的起火自燃让刚刚起步的新能源汽车行业陷入了深深的信任危机,而先天热稳定性较差的高镍811电池更是从备受追捧变成无人问津。

诚然,持续的降低钴的比例、更多的金属镍的添加的确让锂电的热稳定性变差,但是频繁的电动车自燃真的全都是高镍三元的锅吗?事实其实并不重要,因为权威专家的慌不择路、因为友商的带节奏、因为锂电行业的高技术导致的认知壁垒、因为消费者只相信他们相信的东西。

如果说从2019年量产到失败,是因为高镍811这种新技术产物在量产之初就带着先天的“硬伤”,不如说从锂电开始大规模在汽车行业应用就一直“带病上岗”。时间回到2024年的现在,在高镍三元市占率已经几乎归零的当下,电动汽车自燃的问题解决了吗?从2020年之后一路高歌,市场占有率已经超过60%的磷酸铁锂电池把自燃消灭在现实中了吗?

真相只有一个,当年三元路线的竞争对手们为了“趁他病、要他命”所编织出来的谎言并不能掩盖唯一的真相。

正极材料的热稳定性的确是导致锂电池是否容易发生热失控的主要原因之一,但是锂电发生热失控之后导致的起火甚至爆炸,却并不取决于电池商到底采用了哪种正极材料。真相是,导致热失控最核心的原因更多的是电解液或者说电解液配方中的某些成分。

一款优秀的电解液是怎么诞生的?工程师们需要考虑电解液的熔点、沸点、粘度、介电常数、粘度、密度、锂盐溶解度、高低温性能、成本、腐蚀性、电导率……但是无法回避的核心问题就是目前常用电解液中的碳酸酯类有机溶剂闪点低,易燃易爆。既要保证锂电池拥有良好的性能,又要避免锂电池易燃易爆的问题,哪怕是加入添加阻燃剂也是治标不治本。至于正极材料的热稳定性,仅仅是触发有机溶剂燃烧、爆炸的条件而已。

而导致热失控的另外一个主要原因就是隔膜。目前液态锂电池所采用的隔膜主要是pp、pe材料作为基膜,通过拉膜造孔的方式提高隔膜的孔隙率,从而有利于锂离子通过隔膜在正负极之间移动。

为了提高隔膜的强度、浸润性,隔膜表面还需要涂覆pvdf、pmma等材料。但是pp、pe基材本身强度有限、拉膜造孔导致的强度降低、高温易收缩、抗穿刺性能差等问题一直存在。但是目前市场上能够替代的新材料,比如芳纶等新材质一直存在成本高昂的问题,至今无法普及。

此外,高温收缩、锂枝晶刺穿导致的短路现象,也会随着锂电池使用周期增长以及使用环境的变化而进一步恶化。这样的问题至今也无法避免。

因此在理论上,弃用易燃易爆的有机溶剂、使用强度更高的隔膜材料或者直接弃用隔膜,就是彻底解决问题的办法。如果破除了魔咒,就能让锂电池的热安全性大幅度提升。

根治自燃问题,固态电池不可或缺

固态电池就是基于解决液态锂电“自身缺陷”而生的星空体育app的解决方案。

用固态电解质粉体加粘合剂直接涂覆,在保证良好的电导率的前提下,正负极之间的致密程度、机械强度大幅度的提高,锂枝晶刺穿的问题得以避免,同时没有了易燃易爆的有机溶剂,能够较完美地解决了锂电池热安全问题。

回到我们文章讨论的主题——上汽智己l6即将搭载的“固态电池“是锂电行业的科技腾飞还是企业为了带货制定的”文字游戏“呢?

既然是固态电池,核心就在于是否采用了新的固态电解质替代了传统液态锂电池的电解液。?

根据公开信息,我们了解到上汽智己l6所搭载的清陶能源研发的“固态电池“的固态电解质是采用氧化物、聚合物路线。同时,为了提高固态电解质的界面性能添加了少量液体,液含量大约在5-15%之间。

请注意,这个液体的成分并不是电解液,和电解液相比它的成分上是有差别的,主要去除了一些易燃易爆的添加剂。

另外,根据上市公司三祥新材2023年半年报显示,公司在研锆系固态电解质材料开发项目,含锆复合氧化物和含锆复合氯化物做为新能源固态电解解质,表现出了良好的电化学性能,具有可靠的安全性和低成本优势。目前,公司以自产氧化锆为原料,进行了固态电解质粉体的合成试验,主要包括 llzo、llzto、lalzo等系列含锆氧化物固态电解质粉体材料。

三祥新材24年2月6日在互动平台表示,公司致力于固态电池电解质材料及关键原材料的研发生产,目前已向清陶能源等企业送样,并达到使用要求。

根据上述信息,上汽智己l6所采用的“固态电池“并非文字游戏,虽然为了电池界面性能依然有少量液体添加,但是传统液态锂电池的化学材料体系,隔膜、电解液等导致热失控的主要因素已经被完全替代。

实际上,和上汽在固态电池研发上争抢“先手”的不仅有丰田比亚迪和宁德时代等巨头,还有后发制人的广汽。4月9日,广汽埃安旗下高端品牌昊铂以海报形式重磅官宣,采用100%固态电解质的昊铂全固态电池将于三天后揭幕。

最后,以上汽智己l6搭载的清陶能源固态电池量产为标志,我们可预见锂电池的未来发展不再是以电芯结构改良、电池包结构设计这种低技术含量的竞争为主的发展。

虽然目前采用了固态电解质的锂电池依然采用高镍、超高镍正极 硅碳负极的搭配,但是基本上解决了热失控担忧的问题,后续富锂锰基正极、锂金属负极等更多新材料将大规模应用。

而此次量产搭载在上汽智己l6上,能量密度超过360wh/kg的固态电池仅仅是锂电技术腾飞的开始。相信在不久的将来,我们能够看到500wh/kg以上甚至能量密度更高的固态锂电池量产落地。