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固态电池要向何处去?--2025CIBF电池展分享(3)

3天前浏览17

刚刚结束深圳的CIBF2025两天的观展,前两期分别给大家介绍了钠电方面的发现,以及(大)圆柱技术的更新情况,那这一期咱们如约得把坑填了,说说固态方面的发现吧。

因为时间所限,当时2天在会场各种见人,又要看各种电池企业,所以难免看的比较快,我重点照顾了一些固态电池单体电芯企业,电解质材料只看了很少的一部分,在这里就正好也结合一下这两天行业的最新更新新闻热点给大家分享&点评一下吧。



全固态装车?成熟度几何?  

其实在今年年初的固态会上,各家都介绍了固态的技术路线情况,欧阳院士的总结报告/比亚迪孙华军总的技术路线对于目前(全)固态电池的成熟度都已经有了明确的总结以及对于未来发展计划的预测了:28年全固态能开始应用示范装车(就已经不错了)。所以现在展会你看不到太多实际的全固态电池的样品,这是不是就不太奇怪了呢?

 

只要你现在的全固态电池的定义还是硫系电解质,那它目前基本也就是最好做出个20Ah左右样品的能力,至于做多少只出一只,以及性能具体怎样,真的就不好说了。而至于装车——1)好像这事有点远,你看看各家的固态电池装车的新闻,要不要仔细看一下,他们用的字眼是全固态电池还是固态电池?2)即使装车,我就提一个醒:装一辆车是不是也是装

我想了想,在这我就不把最新那谁家的装车新闻图片放在这了,要不然没准能被告:)

现在的中国电动汽车市场的宣传营销也早就内卷化了,大家都要在嘴上赢,没办法,这不前一阵子外资的那谁也没办法做了宣传了嘛——你们都说,合着都不实在,我要是一句话不说,我不吃亏嘛,你们真当我什么也没做?

然后具体看看,我这次看了这些家的固态,明确提了全固态的有几家呢?

屹锂:硫化物。这家算是比较有名了。

仔细看了下我整理的其它家,基本没有了。好像国联有点样品展示?记不清了。

全固态大概就是这么个情况。材料可能有不少,电芯的进展不太多,或者这么说,比半固态的少很多,这也符合刚才说的行业成熟度的情况。

那接下来咱们看看半固态方面各企业的八仙过海,各种产品,就是看不太明白大家准备到哪去。



半固态:主流产品

好了,说说具体看到的一些代表性的样品。

极安  

这家叫极安,没听过。样品尺寸太小了,距离车用估计还有好远。能量密度可以算一下 体积比值,应该是不怎么样。

比克  

感觉是奔着以前的传统模组方案做的300长左右的软包,但是这个尺寸目前用的还多不?软包现在市场情况如何?固态化究竟能解决多少安全问题?你少和我说针 刺,先说说38031-2025不起火不爆炸如何过吧。

以及算了下能量密度,650Wh/l左右,其实算不上多突出……当然人家比克继续玩圆柱呢,其实人家做固态是为了啥比大多数吃瓜群众心里都清楚。

冠盛东驰  

半固态,产品应用领域也比较多样,什么船舶储能飞行器,不过也是有车规级的样品的(340Wh/kg)——所以应该还是会继续做电动汽车的业务?不过这个90*190的尺寸感觉不像是车规级常用尺寸。

当然他家的产品也有磷酸铁锂甚至钴酸锂,应该还是面向更广大的各种市场用途的。其实尤其是磷酸铁锂做固态我是不太能理解这是为了图什么的:是要说磷酸铁锂不够安全吗(迪子警告),还是说固态化能更便宜(麻烦证明一下),或者是说固态化能提高倍率和循环性能呢(可否提供一下证据?)

性能大概如下图,请大家自己观看评价。

金羽新能  

然后说一下金羽,它家的展位做的算是比较用心了,四个系列的介绍也算是信息量不小。

无际系列:能量密度是真高,达成这个指标应该是半固态+锂金属+富锂锰基固溶体跑不了了。不过根据我的了解,富锂锰和锂金属目前的成熟度应该还是不太理想,所以做先进样品和做有一定成熟度的样品—往车上用,这中间要有多少路要走,还得再观察。所以这应该是一个前瞻性的技术储备性的产品,大概是无人机领域秀肌肉用?

扶摇系列:能量密度比无际低点,300-350,但是也比较高,应该靠三元加硅可以搞定,具有一定成熟度。比较有意思的是这个工作温度,我觉得这倒是他家的电芯的一个不同之处。-40度即使是只能放就已经相当不错了,我估计这里指的也是放电,估计这是目前主要给无人机出货的产品。

万山系列:感觉就是功率-快充型电芯,这个寿命明显提升,又要追求宽的工作温度。使用情景嘛,有点难猜,有点像是车用,也有可能是需要特别反复工作工况恶劣的无人机?储能应该是没必要这么设计产品。消费电子如果应用场景特殊也不是没可能,不过要1500次可能寿命有点太多了……

山海系列:好家伙-15度充电,特别在强调低温和安全(针 刺),然后看一下产品册子,说是极寒地区电动工具用。

总体来说,四个系列各有特色。要是说往车上用,扶摇和万山似乎都像。它家的技术亮点应该一个是激进化学体系的使用(但是成熟度得多看),以及低温(不知道是不是电解液的专利,咦你不是固态吗),以及固态化到底是怎么做的也不太清楚(但说实话这些企业一般也不会实在的告诉你具体怎么固态化的,这也是目前该行业的一大特点:你从哪里来我很难搞清楚)。可以持续看看。


深蓝汇泽  

技术路线是够狠,如果说只是样品的话,目标27年干到700Wh/kg,也是已经很夸张了……

展示了一款85Ah的470Wh/kg的电芯,锂金属应该是一定的,但是没说全固态(咦?当然没问题,他家应该是做聚合物电解质路线的)。估计这应该是他们现在的顶尖水平的前沿技术电芯了。

此外他们还展示了一下做的简易模组做的热扩散实验,应该是一个电芯失控了,周边电芯没事(如下展示)。这一点应该还是比较有意义的。毕竟刘博一直表达过一个观点,固态化不见得一定能带来热失控方面的触发反应温度和放热的优化,得带来一些更精细的机制才有可能带来安全的本质提升。而它家的工作不管机理如何,似乎给我们带来了一些安全改善方面的曙光,可以重点看看。

金龙羽  

15Ah 小电芯500Wh/kg,无人机用;84Ah, 315Wh/kg,目标是动力+无人机。

都没说全固态,肯定是半固态咯。以及还是强调一点:315Wh/kg软包,折合方形可能就是270~280Wh/kg ——这种能量密度其实在方形电芯的量产领域并不罕见了。

所以这样的产品其实还是需要明确体现出相比于传统电芯的明显优势,才能保证在市场上能立住的。成本?安全(求你别老针 刺了谢谢)?快充?寿命?

期待固态电池企业来回答。

聚圣  

注意断句:高安全——固态——软包。所以是半固态哦。

好像技术来自某家头部的985高校。

算了下能量密度,没有300以上的。还是那句话,软包没啥特别性能/性能提升优势的话,前景很难看好。它家倒是展示了一些安全测试的视频,不过不知道具体真组上模组,优势还有多大。可以跟踪关注下。

嘉盈  

还有这家嘉盈科技,明显是半固态。看了下产品册子,还是小动力无人机为主,看起来应该是不想做动力。产品性能的亮点可以从册子里再找找,如何做成固态也可以和其它家一样,再找一下线索。




应用场景?你向何处去?  

下面俩图,上图是XX企业的(我不点名了哦……),透字有点难读,但是你仔细看一下就能看出来,一共是四大场景,除了车用都有。  

下图则是另一家企业的:也是应用范围铺的很广,车用只是一个小的分枝。  

所以,固态电池要往哪里用,向何处去呢?目前在车上使用进度不尽如人意,是因为车上不挣钱?要求太高达不到?还是其它领域更有利可图,或者这些领域要求更松,还是真的找到了最为匹配的应用领域场景?



总结  

你从哪里来,要向何处去?

在目前各家企业对于自己固态化的技术机密都不愿意给出足够的透明度,固态电池尤其是半固态是什么,即“你从哪里来?”的问题——我们其实也可以不纠结。但是一旦要深入评估技术路线好不好,要深入合作时主机厂是必须要详细研究的,所以最后谁也逃不了。

那我们可以简化问题,暂时妥协聚焦于你“要向何处去?”:性能如何,在哪个领域能用的合适?为什么车用进度总是不及预期,用在其它领域是因为什么?是因为正好供需性能匹配?还是这些领域没那么卷挣的多?还是因为这些领域要求其实更低?

目前300~350Wh/kg的固态电池相比于传统体系的优势似乎还说不太清。

能量密度体系更高的350-500Wh/kg使用的化学体系成熟度如何,对于充电、安全方面的核心痛点解决如何了,真上车为什么总是不见进度,同样是一个需要严肃讨论的问题。

而对于全固态来说,先做出一定的成熟度,把样品做大,把界面做好,把安全搞明白,把工作温度降低,把倍率做起来,之后再吹牛逼,我觉得应该更实际一些。

多的不说了。



来源:弗雷刘
化学船舶汽车电子消费电子爆炸材料储能无人机
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2025-05-29
最近编辑:3天前
弗雷刘
博士 动力电池 新能源行业科普
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技术高点先抢占

昨晚比亚迪的发布可以说是吸引足了眼球,大家都在讨论唐-L,汉-L以及兆瓦充电。我自己之前也有过一个观点发布,目前看肯定是错了。错了就错了,大方承认嘛(图1),当时我把磷酸铁锂电池本身电压平,高低SOC下的电压差别不大这事给忘了,实际上(尤其是快充)铁锂电池充电肯定是低SOC下很容易达成最大的功率的,三元的这个最大值点就有后推的可能(电压随SOC上升的比较明显)。正好今天在这里就兆瓦充电这事,做一些我的技术分析和推测,给大家分享一下。把唐-L和宁德时代神行电池(极氪001版)对比一下,有什么发现? 同为磷酸铁锂快充电池,极氪001宁德神行电池的大概情况是:电芯容量是143Ah,额定电压是3.167V。系统95度电,额定电压665V,210串,能量密度130+Wh/kg,然后10-80%SOC的充电时间是11.5分钟(CLTC里程722km),如果换算一下11.5分钟充的里程大概是722*70%=505km。5分钟充电的数据没有,但是考虑到低SOC充的里程多,估计5分钟充250~300km是没问题的。唐L则从工信部信息以及产品名牌(图2,图3)可以得到&推算出:电芯容量是119Ah,额定电压3.2V。系统100.53度电,额定电压844.8V,264串,能量密度136Wh/kg,然后核心的充电数据是5分钟370km(CLTC里程670km),以及充电峰值可以达到1000A&1000V&1000kW。我不知道大家看出问题没有,如果按5/10分钟充的里程来对标,比亚迪的这两款车充的里程VS神行电池的优势,似乎没有你之前想象的那么大(1kW的感觉的确太炸裂了),大家觉得这是为啥呢?欢迎拍砖。正好我手上有宁德的神行电池的整车上的充电曲线(图4,橙是电压,黄是功率,灰是电流),大概就像这样:初期很快就能达到最大的充电功率(曲线形状和比亚迪的图5也差不多)——这也是一个回应吧,之前我说的达不到最大功率这事是不对的,磷酸铁锂充电很初期就会达到最大功率。宁德神行保持在500+kW也有相当一段SOC,对应比亚迪的是1000kW。我用充电过程中达到的最大电压来算每一个电芯的过电位,然后根据电流再大概估算了一下,发现宁德和唐-L的两个电芯此时的内阻发现几乎是一样的。不过问题是比亚迪的电池电芯单体容量是更小的,充电倍率也更高,因此其内阻-快充性能的确是更优秀的,而且比亚迪的这个包的整体能量密度和宁德的包也是一个水平线上的。@宁德时代的工程师们,你们要加油了,神行II 快点出?所以,技术的高地在这,KPI也在这,达到了就是达到了,虽然不知道是否还有限制条件,但是从现状看是达到了,那就是优秀。恭喜比亚迪。这个1000kW充电技术铺开应用的挑战还有吗?不好意思,应该还是有的。我之前说这个1000kW有点难,是基于以下的原因:1)1000V,需要足够的串数-> 比亚迪短刀串数多+大电流过电压就搞定1000V了,这个应该没什么大问题。2)1000A,对应8.5C~10C的电芯充电倍率。这个从业内来看的确有点炸裂,因为其实业内大家一直算是有一个共识观点:就是从5C/6C往上,继续卷7/8/9/10C,边际效应递减,对材料的结构的优化什么的很麻烦,但是缩短的充电时间越来越少。比亚迪是很大胆,把这一个思维范式突破了,系统能量密度也不错,不知道电芯能量密度如何,有一点是肯定的就是这个性能有点太突破业内常规理解了。肯定相关的验证是需要多做做的,尤其是老化方面的性能,毕竟快充体系目前如果每圈都搞快充,肯定寿命是没有正常充好的(但也算是正常衰减),是否能满足量产推出无限使用的要求呢?然后一个:材料上的独门秘技也需要仔细对比下,比如和宁德做一下对比,毕竟似乎业内大家都并没有特别重视做这种8-10C的快充,肯定是有原因的——当然这倒是也说明了比亚迪的保密工作做的挺好,一直到最后推出大家都没什么察觉。3)高电压平台推出,这个比亚迪是牛逼,自己有功率半导体的能力,这也应该算是他家比别家的一大本征优势,当然他的这一步迈的有点大,我的理解这应该算是1200V平台?成本肯定现在还会偏高一点的(800V都比400V贵),这可能一定程度也体现在了这两台车的售价里。当然人家要做高端化,贵点也没大毛病。4)充电资源问题:目前500kW桩的铺开都不见得那么快,电网资源在实际使用中不是光考虑技术问题的,而要考虑综合实际情况(负荷,成本)来铺设充电资源——光说技术不考虑别的约束条件,当然大家可以把桩各种往大功率了做,商用车早有1000kW+充电桩了,所以我之前也陷入了思维定势,认为正常思路是600kW-800kW-1000kW一步步做。当然人家比亚迪提了解决方案:储能充电宝(也没毛病)+双枪。充电宝当然可以解决相当的电网负荷的问题,但双枪却的确会导致大家互相打架抢充电功率。所以在这方面,我觉得比亚迪可以解决部分问题(充电宝),但不会是全部。迪粉可能继续喷我鼠目寸光,我的观点仍然不变:这不是一个纯粹技术问题,实际情况有各种约束。比亚迪推这个桩/技术,高端示范抢占技术高点的意义更大。但是只要是真铺开,不管规模如何,也是技术、市场的进步嘛。期待。有人说,三元高端的路被这次发布会给堵死了?不至于。两边技术的高端化这事天天吵的不可开交,大概理解。我在这就先至少提供一个视角:轻量化。同样电量80~100kWh用铁锂比用三元要重上150kg左右。只要你还要追求轻量化,还有能耗的考虑,这一点就最好永远不要忘(图6,图7)(要怼的人麻烦去找工信部的麻烦THX)。此外三元在低温放电方面还是有本征优势的,而铁锂在高温寿命、BMS标定等方面也不是不存在自己的问题。技术当然可以不断前进,改进,但是问题是存在的你还是得承认吧。以及,你凭啥认为人家三元就不会再进步了呢?。我敢打个赌,人家宁德的工程师肯定会行动起来,比着开发这款快充系统的方法来做。麒麟那边开发当时留的富余裕量肯定还是有的,MEGA,ULTRA的电芯再来个升级版拉出来转转嘛,进一步优化+挖极限大家都会做(但是建议你们最好抓紧上叠片……)。咱们就后面走着瞧,看看宁德会不会做出对应行动。声明本文为本人业余时间基于行业公开 信息所作,不代表任何组织机构立场。来源:弗雷刘

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