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鄭玄琦
高級版主 | 前天 23:14

賓士最近又上熱門了。


一輛搭載固態電池的賓士EQS測試車,在中途不充電的情況下跨越歐洲三國,經過了不同氣候和不同路況,一共行駛1205公里。


當行程結束,車輛甚至還有137公里的剩餘續航。


這個數據也刷新了早先賓士VISION EQXX能效概念車跑出的1202公里的實測行駛里程。
一款純電車續航里程實測1205公里是什麼概念?


根據我們的《LAB續航榜》統計,在目前量產的純電車型里,官方續航里程達到1000公里的已經寥寥無幾,實測續航能跑到1000公里的更是幾乎絕跡。


而與賓士自身的量產車型對比,搭載鋰電池的量產賓士EQS官方續航里程是約774公里,在換了固態電池之後續航里程直接增加了70%以上。


難道說,傳聞已久的固態電池,真讓賓士搞成了?


不小的進步?


別高興太早,這次1205公里的成績依舊是賓士用測試車和未量產的固態電池刷出來的。


甚至在今年上半年,這台搭載固態電池的賓士EQS測試車也刷過一次實際行駛里程,當時的測試成績是突破1000公里。


對比之下,這一次測試只能算是一個不小的進步。
只不過賓士頻繁地把搭載固態電池的測試車成績亮出來,給人一種固態電池好像快量產上車的感覺,但實際上並非如此。


先來看看這輛搭載固態電池的賓士EQS測試車有哪些技術細節。
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首先這輛EQS測試車搭載的固態電池來自賓士與Factorial Energy聯合開發,應該說Factorial Energy才是這塊固態電池的核心技術供應商。


除了與賓士合作,Factorial 其實還與Stellantis、現代等家車企建立了合作關係,不過賓士和Stellantis是在23年投資了Factorial這家企業。


Factorial雖然總部位於美國,但兩位創始人其實全都是畢業於廈門大學的華裔,在固態電池的技術路線上,這家企業也比較務實,選擇了凝膠電解質路線。


凝膠電解質,聽名字也知道這就是半固態電池的路線,與當下鋰離子電池工藝有很大重合度,在目前還是比較好實現的技術。
Factorial 凝膠電解質的核心是名為“FEST”的獨特電解質配方,其可以與現有的鋰金屬相容,並能最大程度地使用現有鋰電池生產方式,例如正極勻漿塗布等,只是取消了中間的隔膜。


而在Factorial 與賓士共同開發的Solstice固態電池上,其能量密度可達450Wh/kg,相較於現有的鋰離子電池提升了約40%~80%。


固態電池的痛點?


這一次搭載固態電池的賓士EQS還有個細節是,其電池包體積和重量與量產車相當,原因就在於能量密度提升了,相同續航電池包體積、重量都會減少。
固態電池相比傳統鋰電池優勢在哪?


其實主要就是兩個最關鍵的指標,一個安全性,一個是能量密度。


首先是去掉隔膜,採用固態電解質之後安全性會大大提升,比如沒有了隔膜容易被鋰枝晶刺穿短路的風險,比如沒有電解質洩露的風險,甚至在電芯封裝上還可以簡化,既降低成本,也提升整體電池包的能量密度。


而沒有了這些風險,在高安全性的基礎上穩定的固態電解質就可以通過適配高能正極與鋰金屬負極來增加電池整體的能量密度了。


不過固態電池好雖好,但目前不管是氧化物、硫化物還是聚合物路線,這三條各家都在研究的路線,離最終量產都還很遠。


困難很多,比如介面阻抗。


當電解質全部替換成固態電解質之後,原本液態的電解質可以很好地把電極包裹起來,但固態電解質卻和電極之間不容易保持長期穩定接觸。
這導致了離子電導率也比液態電解液低1~2個數量級,固態電解質與電極介面阻抗過高電池內阻明顯,此外固態電池的電極在充放電時會膨脹收縮,產生電解質破裂或分離也會增加上述問題。


如果是硫化物路線,固態電解質是粉狀的與電極的接觸要好一些,但硫化物路線的問題是生產環節的安全性以及成本。


硫化物固態電解質與空氣接觸就會水解產生硫化氫這類劇毒氣體,在生產工藝和材料成本上相比其他路線都是指數級增加,目前走硫化物路線的也基本是寧德時代、豐田這類行業頭部玩家。


固態電池上,在材料合成與加工方面難度較低,且與現有鋰離子電池生產設備和工藝相容性高是聚合物路線。


這也是目前唯一曾實現商業化運營的技術路線。


但聚合物電解質的問題是室溫離子電導率低,每次用之前還需要把電池加熱,需要的其他設備附件繁瑣,此前唯一商業化運營過聚合物全固態電池純電車的法國公司博洛雷,已經破產十幾年了。
所以回到終極問題,我們離全固態電池的量產還會有多遠?


全固態電池量產還要多久?


去年Factorial 曾向賓士交付採用FEST技術的固態電池B樣本,今年搭載固態電池的EQS的測試或許也是技術有了新的進展。
對於賓士來說,目標是在未來5年內將Factorial的固態電池技術引入批量生產,也就是2030年前。


這個規劃要保守得多,因為國內目前對於全固態電池的大致量產時間點基本在2027年左右。


當然國內全固態電池的量產進度預期更早,不排除是多數車企打嘴炮的因素。


比如去年著名的智己劉濤在固態電池上打嘴炮,被騰勢趙長江怒噴:“這個時候在宣傳半固態車用電池的就是在玩文字遊戲! ”
其實趙長江說得沒錯,宣傳半固態是固態確實是玩文字遊戲,因為半固態和固態電池看似差了一個字,但從技術上、生產工藝上各方面都要差很多。


而全固態電池目前還沒有一款量產車能搭載。


就如寧德時代曾毓群之前說的:「如果用數位1到9,表示固態電池的技術和製造成熟度,當前行業最高水準只到了4左右,只是做出了一些器件樣品,進行一些實驗驗證。 ”


所以說具體最終量產時間會是什麼時候,確實很難猜。 即便行業普遍把量產時間定在2027年,跳票的概率依舊很大。


其實比起技術上的挑戰,全固態電池量產還有一個難點或許也來源於行業自身。


因為全固態和目前的液態鋰電池或者半固態電池本身區別很大,比如不需要電解液、不需要隔膜,生產工藝、設備也都全都不同。
此前參觀上汽清陶實驗室,其第一代量產的“半固態電池”與液態鋰電池還有70%的產線設備是一樣的,到了2027年全固態電池的產線設備與液態鋰電池產線僅有不到30%的共用率。


短時間內兩種不同技術路線的切換,也意味著原有的生產體系成為歷史,從原材料到生產設備、產線工人或許都要面臨洗牌,這無異於動力電池領域的一場大革命了。


大家覺得,全固態電池會在2027年左右如期而至嗎?
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732
皇帝 | 昨天 17:16

賓士的固態電池技術,其最核心的科技成分是與美國電池公司 Factorial Energy 合作開發的「準固態電池」,這種技術並非完全使用純固態材料,而是採用了一種創新的固態電解質來取代傳統鋰電池中的液態電解液。

不同於傳統鋰離子電池中易燃的液態電解液,固態電解質是一種穩定、不可燃的固體材料。這大大提升了電池的安全性,有效降低了電池過熱或短路導致起火的風險。固態電解質允許電池內部結構更加緊密,可以儲存更多的能量。這直接轉化為更長的續航里程,這也是為什麼測試車能在不充電的情況下行駛超過 1,200 公里的原因。除此之外,固態電池理論上能提供更長的循環壽命,而且這種技術能讓電池在各種氣候條件下維持穩定的工作性能,這在賓士跨越歐洲三國的測試中得到了證明。

士與 Factorial Energy 合作的技術,主要是在安全性、能量密度和續航里程上實現了突破,讓固態電池從實驗室走向實際應用,為電動車的未來帶來了重大變革。

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鄭玄琦 + 30 + 30 樓主太有才啦!

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