中國儲能網(wǎng)訊：周六（9日）晚間，蔚來汽車舉行NIO DAY發(fā)布會，預熱已久的150kwh固態(tài)電池包終于現(xiàn)出“廬山真面目”，預計將于2022年第四季度正式推出，能量密度達到360wh/kg。
據(jù)介紹，在150kwh電池包下，2018年ES8續(xù)航能提升至730km，新款ES8能到850km，ES6和EC6超過900km，而當天同步推出的首款轎車ET7則有望在新電池包的加持下，續(xù)航里程突破里程碑意義的1000公里。
需要指出的是，當前國內(nèi)乘用車市場最受歡迎的幾款車型——特斯拉Model 3、比亞迪漢、以及小鵬P7，當前電池容量分別最高達到77 kWh、76.9 kWh、80.9 kWh，續(xù)航里程則最高分別達到668 km、605 km以及706 km（據(jù)工信部數(shù)據(jù)）。
固態(tài)電池、超高續(xù)航……新款電池包結合時下最為前沿、熱門的動力電池關鍵詞，毫無疑問以成為蔚來汽車開年首個“秘密武器”，為其打響新年電動車市場爭奪戰(zhàn)的第一槍。
根據(jù)發(fā)布會介紹，新電池能夠在性能上取得大突破，主要來源于三項工藝：“原位固化固液電解質”、“無機預鋰化硅碳負極”、“納米級包覆超高鎳正極”，而其似乎與特斯拉在2020電池日提出的幾大電池技術（干電極+硅碳負極+超高鎳）異曲同工。
“原位固化固液電解質”：此固態(tài)電池非彼固態(tài)電池
首先是“原位固化固液電解質”工藝。需要注意的是，此次新電池所用的“固態(tài)電池”措辭，非彼固態(tài)電池，仍需使用電解液、隔膜，類似于準固態(tài)（半固態(tài)）電池，即采用聚合物基體PVDF、PEO等作固態(tài)電解質，但聚合物基體PVDF、PEO成膜后含有殘留溶劑。
而新電池包創(chuàng)新在于原位聚合涂覆技術，即在基膜上進行的涂覆是由原味聚合反應實現(xiàn)，可以改善正負極界面接觸，預計原位聚合涂覆用了LLZTO、LATP等陶瓷固態(tài)電解質成分，因此叫做固態(tài)電池。
回溯至特斯拉2020電池日，大手筆收購Maxwell后，外界均猜測特斯拉會推出干電極技術，即不需要涂抹濕漿，也就不需要使用溶劑，這樣就可以加快電池制造速度，降低電池制造成本。在電池日當天，干電池技術也的確成為了馬斯克重點推介的技術之一。
另據(jù)Maxwell此前介紹，干電池電極技術還可應用于固態(tài)電池體系。
“無機預鋰化硅碳負極”：為解決痛點各出妙招
其次是“無機預鋰化硅碳負極”工藝。其中，“硅碳負極”顧名思義是指由碳硅混合物組成的負極，目前特斯拉等電動車巨頭搭載的部分鋰電池，均已采用硅碳負極，但從市場格局來看，當前負極材料仍主要以石墨負極為主導。
石墨負極主要優(yōu)點是結構穩(wěn)定，循環(huán)性能很好，但是其容量已經(jīng)達到了瓶頸階段。而硅碳負極材料由于其較高的容量，有助于現(xiàn)在提高鋰電池能量密度，是下一代負極的主要發(fā)展方向。當前的主要難點在于存在充放電過程中體積膨脹率較大、循環(huán)壽命不夠、首充效率低（65%-85%）等缺點。
“無機預鋰化”正是為解決碳硅負極這些痛點應運而生，其實質為彌補充放電過程中不可逆的鋰損耗，提前對電極材料進行補鋰，以提升首次充放電效率，并提高電池的總容量和能量密度。目前，常見的預鋰化方式是負極補鋰，如鋰箔補鋰、鋰粉補鋰（SLMP）等。
特斯拉同樣為碳硅負極的技術改進有所動作，其在電池日前夕發(fā)布的注冊頁面背景圖片即為一種新電池材料——硅納米線的結構圖，其發(fā)明者美國電池初創(chuàng)企業(yè)Amprius的核心技術點，正是在于使用硅納米線制造電池負極，或能有效解決充放電過程中體積膨脹率較大的問題。
“納米級包覆超高鎳正極”：國內(nèi)已有研究先例
最后是“納米級包覆超高鎳正極”工藝。超高鎳已成為來提及頻率最高的鋰電池關鍵詞之一，一般認為至少是三元811系、甚至是9系電池，而特斯拉對高鎳的追求已眾所周知，其供應商松下、LG化學已在超高鎳研發(fā)上投入巨大。
此次蔚來新電池包的亮點即在于前綴“納米級包覆”。資料顯示，鎳含量的提升會導致三元材料的熱穩(wěn)定性和循環(huán)性能下降，而表面包覆層能夠很好的抑制電解液的分解和材料的表面相變，是提升高鎳三元材料穩(wěn)定性的有效方法。
同時，為了不影響鋰離子從正極材料的脫嵌，表面包覆層不可做得太厚，納米級的包覆的本質即是將包覆層做到納米級別的薄度。需要指出的是，在“納米級包覆”領域，蔚來并非“前無古人”。
據(jù)行業(yè)自媒體新能源Leader，就在去年5月，來自德方納米的ZeqinZhong及其團隊采用納米磷酸鐵鋰對NCM811材料進行了包覆處理，很好地抑制了電解液/NCM的界面副反應，顯著提升了NCM811材料的循環(huán)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。
可以說，蔚來“固態(tài)電池包”確實結合了當前最為前沿的動力電池技術，但從其本質來說，卻與電動車領頭羊特斯拉在未來電池技術上的具體規(guī)劃，不謀而合。從某種程度上來說，兩大電動車巨頭的共同選擇，也代表了行業(yè)中長期內(nèi)一種主流的技術方向。
在真正具有突破性的產(chǎn)品最終出世之前，哪家巨頭將搶得先機，猶未可知。而蔚來汽車以150kWh固態(tài)電池先行一步，或將為其打開有利局面。
