智己L6满电续航破千,这块固态电池和蔚来的有区别吗?
智己L6的固态电池版,预售不超过33万元。
在蔚来的150kWh电池包上车之后,智己的133kWh固态电池,也随着智己L6的上市给装车了。关于发布会,有几个关键词,包括了21000转电机、准900V快充、133kWh固态电池、CLTC纯电1000km、底盘空悬+CDC、后轮转向以及支持蟹行模式。
当然,我们关心的重点,不是准900V也不是底盘空悬和蟹行模式这些并非技术突破的配置,虽然这些也是不错的技术产品。但重点,是这台车的电池包,官方宣传口径这块电池包是“固态电池”。具体的电池包以及车型的信息,是,用着双电机的四驱车型,也能一次续航跑1000km以上;而且电池包容量是133kWh。
那么,智己的这块固态电池,技术含量高么?又是不是真的全固态?
现在的技术,还是半固态
如今的固态电池,还只是个实验室产品,仍然存在很多的问题,比如固态电解质的离子电导率远低于液态电解质,还有电池的高阻抗也影响着锂离子的传输效率。这些,都是会导致电池内阻加大,充放电循环次数也就是寿命低的因素。
智己推的这块固态电池,有什么技术看点?
发布会没讲出关于固态电池包特别多的信息,但可以从两个重点开始说起,第一个是超高镍正极材料,第二个是新的复合碳硅负极。不完全统计,上汽至少有6个关于固态电池的专利技术,然后其中有一个是关于高镍正极材料的,里面提到了关于NCM811的实施案例,而且发布会上也并没有太多提到关于高镍正极材料的事,所以这里猜测是现在出货量不少的Ni90三元正极。
而这种高镍材料,大概率是和蔚来150kWh电池包的正极材料一样,都是Ni90三元正极,也是目前能拿到的最适合做固态电池的正极材料了。
之后,关于复合硅碳负极。主材,依旧是选了快充型石墨+新一代纳米级硅碳复合材料共同组成的复合材料体系。现在量产的碳硅负极有一大半是采用SiOx匹配石墨的方案,而SiOx的含量比例在5%以下,上汽所说的新一代,或许是用上SiC做负极材料也或许是用了高容量碳硅负极产品。目的,是为了实现更高的能量密度以及快充性能;如果这么做了,那它用133kWh电池跑出和蔚来150kWh电池一样的破千续航的话,那功率密度比后者要高。
关键点,用的什么电解质?
电解质上,肯定是用了固态电池,但里面也掺入了润湿剂。也是因为固体的致密性不够,电解质中间有缝隙,会影响锂离子电池的正常传输,所以必须得在里面加10%左右的润湿剂,也相当于用液体来填补电解质中间的缝隙。这么说,这块电池算固态,但不算全固态,依旧还是一块半固态电池。
什么是,准900V?
这也是发布会上提到的一个点,宣传口径是准900V电池。从结构图上来看,智己L6的电池包大体结构与智己L7基本一致,同属Cell to Pack结构,分了3个区域,每个区域有68颗电芯,电池包总共204颗电芯。
那么,如果单个电芯电压上限4.4V左右,做成串联,那么电池包最大电压在897V左右,符合准900V的宣传口径。但有点看不懂的,是充电功率只做到了400kW、12分钟补能400km续航,充电速度有些偏慢。
一些关于充电,和成本的思考
放电功率、循环寿命、成本、安全这些点,怎么解决。固态电解质在发挥其稳定性、匹配更高克容量的正负极材料的同时,也必须面对循环寿命和安全的问题,同时也包括成本。但目前看预售价33万元左右的表现,成本端应该有了新突破。
通过公布的信息,智己这块固态电池的充电速度,是没有做上去的。固态电解质与正负极的接触,会形成更高界面阻抗,所以,内阻的提升影响了充电速度。所以,虽然智己用了干法固态电解质层一体成型技术,降低内阻,但充电效果做的还不算好。
大概20分钟10%-80%,说是超快充,可能有点牵强了。然后又不能换电,量产之后可能会成为一个痛点。
然后是关于成本层面,智己和清陶合作的半固态电池,能量密度与三元、磷酸铁锂相比,同样重量的PACK里面,续航提升10%。但,成本却能下降10%-30%,降本这块还是供应商需要解决的问题,智己没说是自研的固态电池;所以不是技术突破,而是技术成熟带来的优势,提高良品率就意味着成本的降低。
一个充电,一个价格,至少解决了固态电池的成本难题,就算是充电功率低、充电时间略长,但成本下降10-30%,也应该能在市场上占有优势。
现在的半固态,算智商税吗?
从半固态到全固态电池,除了逐步降低电解液占比直至全固态,电解质开始多种材料的复合使用之外,还要负极材料从碳硅到金属锂或者是含锂合金。工艺上,还要逐步取消隔膜,然后能量密度到500Wh/kg以上。
我们至少还要等上三年时间,才能迭代到第二代的固态电池。
现在我们看到的半固态电池,材料上正极用三元高镍,负极用硅碳材料,电解质里面有10%左右的润湿剂,然后氧化物电解质为主来形成复合电解质。能量密度目前是360Wh/kg,最高可达420Wh/kg左右。
那我们来看,是一块100kWh左右的三元锂电池更好,还是一块133kWh或150kWh的固态电池更好?
站在成本、技术创新、实际使用感受几个层面来看,成本无论是智己的还是蔚来的固态电池,对标普通100kWh左右的三元锂电池,成本都不能算上有优势。技术创新,肯定是有,但也只是初代产品,谈不上质变,能量密度能提高到360Wh/kg,但100kWh的麒麟电池能量密度255Wh/kg,差距没有被拉开很大。
所以,其实现阶段更好的选择还是100kWh左右的电池包更实用,更有性价比。然后,相对来说,固态电池的换电也是更有必要的,因为刨去成本端之外,充满电确实不够快,相对现动不动就4C、5C的充电能力来比。
之后会有第二代固态电池,无论是谁,方向上是正极继续采用三元高镍、镍锰,负极搭配含锂的复合负极。然后,电解质中液体含量小于5%,现在是10%。工艺上,隔膜、类隔膜这类东西可能会完全消失,能量密度可达400-500wh/kg,这就与三元锂电池的能量密度拉出了一倍左右的差距。然后直至第三代,用到全固态电解质能量密度超过500wh/kg。
客观来看,不能说现在的半固态电池是智商税,但可以说它没有想象的那么合适;理论上,这种电池技术的发展,越往后越好用,例如第二代开始就有了能量密度上明显的突破。
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