1月9日晚，一年一度的蔚來汽車NIO DAY上，預(yù)熱已久的150kwh固態(tài)電池包終于現(xiàn)身。 新電池包預(yù)計將于2022年第四季度正式推出，能量密度達到360Wh/kg。在新電池包的加持下，老款ES8續(xù)航可提升至730km，新款ES8能到850km，ES6和EC6超過900km，而蔚來首款中大型純電動轎車ET7則有望突破1000km續(xù)駛里程。
看起來，蔚來不僅先一步將特斯拉還沒能量產(chǎn)的固態(tài)電池技術(shù)搶先開放給用戶，還首先在行業(yè)內(nèi)可謂徹底解決了里程焦慮問題，1000km續(xù)航+換電，即便是冬季打個五折，想必也沒有人會在乎了吧。
不過，引起社會高度關(guān)注的“固態(tài)電池”近日遭業(yè)內(nèi)專家潑冷水。國聯(lián)汽車動力電池研究院董事長熊柏青表示，固態(tài)電池不會這么快商用?！叭虘B(tài)電池現(xiàn)在距商業(yè)化還很遠，現(xiàn)在甚至做個演示都還很困難。10年內(nèi)完全攻克全固態(tài)難度挺大，反正至少這5年沒戲。”
難道一向踏實肯干的蔚來也學會PPT造車了？非也，蔚來的150kWh“固態(tài)電池”，與專家提到的固態(tài)電池技術(shù)上不屬于同一類產(chǎn)品。
其實叫做“混合固液電解質(zhì)鋰電池”更準確
固態(tài)電池與目前主流的傳統(tǒng)鋰離子電池最大的不同在于電解質(zhì)，固態(tài)電池則是使用固體電解質(zhì)，替代了傳統(tǒng)鋰離子電池的電解液和隔膜。而傳統(tǒng)鋰離子電池主要由正負極材料、電解液和隔膜組成。正負極材料決定了電池的容量，電解液及隔膜作為傳輸鋰離子的介質(zhì)。
固態(tài)電池現(xiàn)階段還處于實驗室驗證狀態(tài)，雖然相比傳統(tǒng)鋰電池具有高能量密度和高安全性等絕佳優(yōu)勢，但同時還具有導(dǎo)電率差、循環(huán)壽命不佳、制造工藝復(fù)雜成本高等問題，難以實現(xiàn)量產(chǎn)應(yīng)用。
蔚來所謂的固態(tài)電池其實是固液混合電解質(zhì)電池或者叫做“半固態(tài)”電池。這是傳統(tǒng)鋰電池到全固態(tài)電池之前的一個過渡方案，也就是同時使用固態(tài)電解質(zhì)和電解液，而且保留傳統(tǒng)鋰電池的隔膜等組成部分。
即便是這種半固態(tài)電池，其360Wh/kg的能量密度依然吊打現(xiàn)階段主流三元鋰電池。不過，想要真正應(yīng)用到量產(chǎn)車輛上面，蔚來在技術(shù)層面依然做出了不少的努力。
原位固化固液電解質(zhì)
原位固化固液電解質(zhì)主要核心在“固液電解質(zhì)”。所謂原位固化，就是逐步把當前的液態(tài)電解質(zhì)轉(zhuǎn)換為固體，而不是一步到位全固態(tài)的方法。
也就是上面提到的，蔚來的“固態(tài)電池”本質(zhì)上是同時含有固態(tài)電解質(zhì)和液態(tài)電解質(zhì)的鋰電池。即采用聚合物基體PVDF、PEO等作固態(tài)電解質(zhì)，但聚合物基體PVDF、PEO成膜后含有殘留溶劑。
新電池包的創(chuàng)新在于原位聚合涂覆技術(shù)，即在基膜上進行的涂覆是由原位聚合反應(yīng)實現(xiàn)，可以改善正負極界面接觸。預(yù)計原位聚合涂覆用了LLZTO、LATP等陶瓷固態(tài)電解質(zhì)成分，因此叫做固態(tài)電池。
無機預(yù)鋰化硅碳負極
這個詞需要拆開來看，無機-預(yù)鋰化-硅碳負極。
“硅碳負極”指的是負極材料。目前業(yè)內(nèi)更多使用石墨負極，石墨負極主要優(yōu)點是結(jié)構(gòu)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（理論克容量約372mAh/g）。而硅碳負極材料由于其較高的容量（理論克容量4200mAh/g），有助于提高鋰電池能量密度，是下一代電池負極的主要技術(shù)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。
“預(yù)鋰化”正是為解決碳硅負極以上痛點應(yīng)運而生，其實質(zhì)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?cè)萘亢湍芰棵芏?。目前，常見的預(yù)鋰化方式是在負極（金屬Li粉和Li箔）或者正極補鋰。
“無機”大概率指的是將無機粉末添加到熔融鋰中形成混合物的方式。
納米級包覆超高鎳正極
最后的“納米級包覆超高鎳正極”工藝相對更好理解。
超高鎳是近年來提及頻率最高的鋰電池關(guān)鍵詞之一，如我們國內(nèi)很多自主車企都已經(jīng)使用了三元811系（NCM的比例為8:1:1）電池，對高鎳含量追求到極致的特斯拉已經(jīng)用上了9系NCA電池。高鎳含量有助于直接提高電池的能量密度，但同時也會使得熱穩(wěn)定性和循環(huán)性下降。
蔚來為此提出的解決方案便是“納米級包覆”。納米級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。但包覆太厚會影響鋰離子從正極材料的脫嵌，因此采用的是納米級的包覆，即把包覆做薄。
雖然不能稱之為真正的固態(tài)電池，但蔚來此次發(fā)布的“半固態(tài)電池包”確實結(jié)合了當前最為前沿且可以實現(xiàn)的動力電池技術(shù)，一切按部就班的話，2022年交付使用裝車問題不大。
屆時，續(xù)航達到1000km的蔚來ET7憑借滿身都是硬貨的產(chǎn)品力，和相對極富誠意的售價，大概率會成為蔚來銷量的又一個增長點。
