當前新能源領域最熱門的,就是固態電池革命。大量科技企業投入重金研發,資本市場表現火爆,過去一年固態電池指數漲幅翻倍。
與此同時,市場上存在有兩種截然不同的聲音,有人覺得固態電池是吹牛,炒概念。有人覺得是即將顛覆一切的技術革命。
現在我可以明確告訴你,固態電池是一場全新的技術革命,不僅會徹底改寫新能源,更會影響我們每個人。
我在2021年提出,“當下不投新能源,就像20年前沒買房”,2021-2022年新能源類股引領資本市場上漲。有些人誤以為我是在2022年股市高點倡導的新能源,其實我在2019年就在國內最早提出“新基建”,看好人工智慧、新能源所引領的新一輪科技革命,後來新基建成為國家戰略,我的專著榮獲國家大獎。
新能源革命下半場最重要的突破和機會是固態電池與智能駕駛。
現在我用大家能聽得懂的話,講一下為什麼未來要看好固態電池?因為固態電池解決了當前液態電池的三個大難題,直擊了三大痛點,帶來技術革命性突破。
一是里程焦慮。現在新能源車中用的最多的磷酸鐵鋰電池,能量密度一般在140-180Wh/kg,高鎳三元電池一般是200-300Wh/kg。而全固態電池採用矽碳負極、高鎳三元正極和硫化物電解質,能量密度突破500Wh/kg,比原來的技術翻了一倍多。這意味著什麼呢?過去100公斤的電池最多能支援500 公里續航,未來固態電池能量密度翻倍、帶電量翻倍,續航里程可能不止翻倍,有望突破 1000 公里的續航天花板。也就是,以後裝載固態電池的新能源汽車充一次電能跑1000公里。
二是安全焦慮。固態電池去掉了液態電解液,換成了不易燃的固態電解質,大大降低電池起火爆炸的風險。這是因為固態電池用的是固態的電解質,本身不是易燃物,可以在200℃極端環境下保持穩定,即使電池短路也燃燒不起來,從根本上斷絕了燃燒的問題。
固態電解質的主流路線有:硫化物、氧化物、鹵化物路線,硫化物是當前業界的熱點。硫化物固態電解質是陶瓷材料,替代了液態電池中的隔膜,陶瓷更硬,它能有效抑制鋰枝晶生長和穿透,為安全性加入了多一層保障。
第三是低溫掉電快的焦慮。北方車主最懂,冬天一到,有時候續航直接腰斬。這是因為傳統液態電解質在低溫下黏度會增大,甚至半凝固,導致鋰離子遷移阻力加大,電導率下降,電池內阻升高。而固態電池就能解決這個問題,因為固態電解質本身為固相,不存在凝固點問題,離子電導率隨溫度變化更平穩,低溫下的性能衰減小,因此續航表現更穩定。
有人說了,既然固態電池這麼牛,為什麼還沒大規模裝車?
核心問題在於 “介面適配”。打個比方,傳統液態電池裡的鋰離子像在泳池裡游泳,而固態電池就像把泳池改成了高速公路。可這條 “高速路” 不好修,容易出現“高速路裂縫”:硫化物電解質很硬,金屬鋰電極卻很軟,兩者貼合時會出現很多縫隙,影響充放電,這就是行業裡說的 “固 - 固介面問題”。這是影響固態電池能否大規模裝車的核心原因。
其實大家質疑的不是能不能實現,而是什麼時候實現,怎麼實現,現在股價波動就是市場對產業化時間的預期調整。
好消息是,中國有望率先攻克這個全球技術難題:比如中科院物理所用碘離子當 “特殊膠水”,自動填補電極和電解質的縫隙;還有中科院金屬所,為電解質做了柔性聚合材料 “骨架”,耐彎折,儲電能力還提升了 80%,適配日常使用;清華大學用含氟材料改造電解質,形成一層 “保護殼”,就算高溫、針刺測試也更安全,現在很多中國科研團隊在不斷取得突破。
所以,固態電池大規模落地已經離我們越來越近了!固態電池不是空想,是改變未來的科技革命! (澤平宏觀展望)