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固态电池真来了:续航1000公里卖15万,丰田却还在跳票

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最近汽车圈讨论热度最高的话题,莫过于固态电池。不少朋友刷短视频、看资讯的时候,都看到了相关消息:搭载固态电池的新车,续航做到1000公里,售价可以压到15万级别。这个消息一出,很多打算买车的人都开始观望,不少燃油车车主也在好奇,固态电池到底是不是电动车行业的转折点。

同时另一边,最早对外宣传固态电池的丰田,多年来不断放出固态电池研发消息,但是量产时间一拖再拖,也就是大家常说的跳票。一边是国内车企传出固态电池落地、价格下探到亲民区间,一边是老牌车企迟迟无法推向市场,两种截然不同的现状,很多普通消费者看得一头雾水。

今天咱们抛开网上各种夸大的营销话术,不吹不黑,用普通人听得懂的大白话,把固态电池到底是什么、现在发展到哪一步、1000公里续航15万的车能不能买、丰田为什么一直没能量产,一次性讲清楚。看完这篇,你再看到各类固态电池新闻,就不会被营销文案带偏,买车的时候也能理性判断要不要等固态电池车型。

一、先搞懂:固态电池和现在电动车用的锂电池,差别在哪?

现在市面上绝大多数新能源汽车,装的都是液态锂电池,不管是磷酸铁锂还是三元锂,电池内部都有电解液。简单理解,电解液就是电池里面负责传导锂离子的液体,相当于电池内部的“传输通道”。液态锂电池技术成熟,成本可控,这也是过去几年电动车价格持续下探的核心原因。但液态电池天生存在短板。

第一,液态电解液有燃烧风险。锂电池一旦发生穿刺、剧烈撞击,内部容易出现短路,电解液受热之后会快速起火,这也是电动车安全争议的主要来源。为了降低风险,车企需要给电池包增加大量防护结构,比如加强壳体、隔热层,这些配件会增加电池包重量,占用车内空间。

第二,能量密度上限有限。能量密度,简单说就是同样重量的电池,能存多少电。液态锂电池的能量密度提升已经进入瓶颈阶段。想要把续航做到1000公里,只能不断增加电池容量,电池重量跟着上涨。一台车电池重量动辄六七百公斤,车重变大之后,电耗会升高,刹车、底盘都需要加强,成本也会上涨。

第三,低温性能一般。冬天温度低的时候,液态锂电池活性下降,续航打折,北方用户感受最明显。很多电动车冬天实际续航,只能达到标称续航的六七成,这也是很多人不愿意买电车的重要理由。

而固态电池,最核心的改动,就是把液态电解液替换成固态电解质,不再依靠液体来传导锂离子。没有液态电解液之后,电池内部结构可以简化,不需要厚重的防漏、防燃结构。理论上,固态电池优势非常突出。

首先,安全性大幅提升。固态电解质不容易燃烧,电池受到穿刺挤压,发生热失控的概率会明显降低。其次,能量密度更高。同等体积和重量下,固态电池储存电量更多,相同续航,固态电池包体积更小、重量更轻。再有,低温表现更好,低温环境下续航衰减幅度会小于现在的液态锂电池。还有充电速度,理论上固态电池支持更快的快充,短时间补能更多。

看到这里,很多人会觉得,固态电池这么多优点,为什么不早普及?这里就要区分一个关键概念:全固态电池和半固态电池。网上很多新闻里说的固态电池车型,绝大多数并不是大家想象里的全固态,而是半固态。这也是很多资讯容易混淆、误导普通人的地方。

半固态,并没有完全取消电解液,只是大幅减少电解液用量,把一部分液态电解质换成固态电解质。属于液态锂电池往全固态过渡的中间方案。半固态电池可以在现有电池产线上做一定改造就能生产,量产难度低,落地速度更快。而真正的全固态电池,完全去掉液态电解液,技术难度高得多,目前全球范围内,都还没有大规模量产装车。

网上流传的续航1000公里、15万价位的车型,搭载的基本都是半固态电池。很多营销宣传会直接简化叫固态电池,省略“半”这个字,造成很多人的误解。咱们后面会单独讲,半固态的实际体验和局限性。

二、续航1000公里,售价15万,到底是什么水平?靠谱吗?

先说结论:半固态电池实现1000公里CLTC续航,技术层面可以做到,但15万这个价格,短期大规模普及很难,需要区分原型车、小批量试产和大规模量产车。

首先是续航。CLTC续航是国内统一的测试工况,是实验室环境测出来的数值,和日常开车的实际续航存在差距,不管燃油车还是电车都一样。哪怕是半固态电池的车型,日常通勤、高速行驶、冬天低温,实际续航依旧会打折,只是相比现在的液态电池,衰减会少一点。不要理解成标称1000公里,随便开都能跑到1000公里。

其次是价格问题。15万这个价位,是国内家用车最主流的区间,也是消费者最关心的价位段。现在市面上续航六七百公里的电车,很多车型已经落到15万上下。如果新车搭载半固态电池,续航拉到1000公里,还维持15万售价,吸引力确实巨大。

但电池成本是绕不开的。半固态电池使用的固态电解质、正极负极材料,原材料和生产工艺成本高于常规磷酸铁锂电池。现阶段小批量生产的时候,成本很高。只有产能爬坡,生产线大规模铺开之后,单位成本才会慢慢降下来。

我们可以参考行业公开数据。当前量产液态磷酸铁锂,成本优势最强;三元锂成本高于磷酸铁锂;半固态电池现阶段成本高于普通三元锂电池。如果小批量生产半固态电池,单单电池成本就不低,整车想要压到15万,需要整车其他部件压缩成本,还要依靠巨大产能摊薄研发、产线投入。

所以,15万搭载半固态、续航1000公里,更大概率是未来两三年量产目标,而不是当下就能大批量买到的现货。部分车企会推出限量小批量版本,但是产量很少,普通消费者很难订到,大批量走量车型,还需要时间。

很多人会问,那半固态电池,日常用车体验提升在哪里?
第一,同样续航,电池包更轻。比如做到1000公里CLTC续航,半固态电池包重量会比现在三元锂轻,整车重量下降,电耗表现更好。
第二,安全冗余提升。电解液变少,热失控风险下降,电池包的防护结构可以简化,节省出来的空间可以给到座舱,车内空间更大。
第三,快充能力提升。半固态可以承受更高充电功率,充电时间缩短,高速服务区补能不用等太久。

但半固态不是完美的,它依然存在短板。它依旧保留少量电解液,安全性能相比全固态还有差距。同时固态电解质界面存在阻抗问题,长期循环之后,电池容量衰减情况,还需要更长时间的路试验证。简单讲,实验室数据好看,但是要经过几年、几十万公里用户真实用车考验,才能确认长期可靠性。

这也是行业内比较谨慎的原因。电池不是只看实验室数据,还要考虑用车老化、高低温、长期充放电、维修更换成本。一块电池装车之后,要陪伴车主好几年,一旦电池出现衰减或者故障,维修、更换成本,也是消费者必须考虑的点。

三、丰田固态电池为什么一直在跳票?曾经的领跑者,进度落后在哪?

很多人印象里,丰田是最早深耕固态电池的企业,几十年前就布局固态电池研发,公开多次提出量产时间表。但是时间表一次次延后,也就是大家说的跳票。不少网友疑惑,丰田技术底子这么强,为什么固态电池迟迟没法量产装车?

我们要客观看待,丰田不是研发失败,而是它的研发方向,瞄准的是全固态电池,不是半固态。路线选择不同,难度天差地别。

国内大部分车企和电池企业,现阶段优先走半固态路线。半固态属于渐进式升级,可以沿用大部分现有锂电池生产线,改造升级就能生产,风险可控,落地周期短。先把产品推向市场,一边销售一边迭代优化。

而丰田选择直接攻坚全固态电池,目标是彻底取消液态电解液。全固态理论上限更高,安全、能量密度潜力更强,但是技术难点成倍增加。

第一个难点,界面接触问题。固态电解质和正负极材料都是固体。固体和固体贴合,很难做到像液体电解液那样完全紧密接触。车辆行驶过程持续震动,反复充放电的时候,电极材料会膨胀收缩,固体接触面容易出现缝隙。缝隙一旦出现,电池内阻上升,容量快速衰减,寿命变短。这个固体界面难题,是全固态最核心的技术卡点,全球都没有完美解决方案。

第二个难点,生产制造难度大。液态锂电池生产,工艺经过几十年打磨,成熟稳定。全固态电池生产,对车间环境、压力控制、材料镀膜工艺要求极高。生产环境要求严苛,良品率很难提升。良品率低就意味着生产成本居高不下,没法大规模造车卖给普通消费者。实验室里做出样品不难,稳定、低成本大批量生产是另一回事。

第三个难点,材料体系匹配。全固态电池需要匹配专门的负极材料,很多方案用金属锂负极。金属锂负极能量密度很高,但是会产生锂枝晶。锂枝晶是锂生长出针状结晶,会刺穿电解质,造成电池内部短路。虽然固态电解质抑制锂枝晶能力比液态强,但没法完全杜绝,这个问题至今没有完全解决。

基于这些技术卡点,丰田多次调整量产计划。最早规划的量产时间不断延后,并不是企业单纯画大饼。全固态电池的技术难题,比早期预判更加棘手。

这里还要纠正一个常见误区:不是丰田技术不行,而是路线选择不一样。国内企业先走半固态,快速落地抢占市场;丰田押注全固态,追求一步到位,但是技术攻关周期更长,量产时间不断推迟。两条路线没有绝对对错,只是企业的战略选择。

当然丰田也在调整思路,近些年也释放消息,会分阶段推进固态电池,先推出过渡版本,再推进全固态。这也侧面说明,纯全固态电池想要走进家用车市场,还需要很长一段时间。

四、固态电池普及,还要跨过哪些现实门槛,不只是技术

很多人觉得,只要实验室造出样品,很快就能家家户户买到固态电池汽车。其实从实验室样品,到量产装车,再到普及,中间还有好几道门槛,技术只是第一道。

第一,产线建设投入巨大。新建或者改造电池工厂,需要巨额资金投入。一条锂电池产线投入动辄几十亿。半固态还能改造现有产线,全固态几乎需要全新生产线。企业投入资金,必然要考虑市场回报。如果销量预期不高,企业不会贸然大规模投产。产能爬坡也需要时间,从小批量试产,到十万级别产能,往往需要数年。

第二,原材料供应。固态电池需要用到新型固态电解质材料、部分稀有材料。一旦大规模量产,原材料需求量暴涨。矿产开采、提纯、加工产业链能不能跟上,材料价格会不会大幅波动,都是未知数。如果原材料供给不足,就算技术突破,产能也会卡住,成本降不下来。

第三,电池后期维修、回收体系。现在的液态锂电池,已经建立起相对完整的回收体系。固态电池材料体系不一样,拆解、回收工艺完全不同。未来大量固态电池车辆进入市场,几年之后电池老化,怎么维修、怎么回收,残值怎么计算,目前行业还没有成熟方案。电池的残值,直接影响二手车价格,这也是买车用户需要关心的。

第四,配套标准。新电池类型,需要完善安全检测标准、运输标准、售后标准。新车上市,要经过国家各项强制测试认证。半固态还好,全固态电池属于全新产品,相关标准体系需要逐步完善。标准没落地,车型就没法正式上市销售。

第五,充电基础设施。固态电池支持超高功率快充。现在国内充电桩,大量公共充电桩功率不足以发挥固态电池快充能力。想要实现几分钟补能几百公里,不仅车端电池要支持,电网、充电桩、线路都要升级。基础设施改造,是一个漫长的工程,不是车企单方面就能完成。

综合这些门槛,我们可以判断:半固态电池,会在未来2-3年逐步在中高端车型落地,之后慢慢下探到15万左右家用区间;真正的全固态电池大规模走进普通家庭,大概率要到2030年前后,甚至更晚。

五、站在普通消费者角度,买车要不要等固态电池车型?

这是大家最关心的实用问题。咱们分人群来讲,大家可以对照自己的情况判断。

第一类:着急用车,1年内打算买车。这类朋友,不用刻意等待固态电池车型。现阶段,大批量交付的固态(半固态)车型选择很少,就算上市,初期产量低,提车周期长,价格也不一定划算。目前市面上成熟的液态锂电池车型,经过多年市场验证,可靠性、售后、维修网点都很完善。家用代步,现有电车或者燃油车,完全可以满足需求,没必要为了等新技术,耽误用车计划。新技术初代产品,往往会有一些还没暴露出来的小问题,第一批尝鲜,相当于帮厂家做路试。

第二类:计划2-3年之后换车,可以持续关注。2到3年,半固态电池车型会逐步增多,车型选择变多,产能上来之后价格会逐步下探。这个时间段买车,可以把半固态车型纳入对比清单。但是选购的时候,一定要仔细看清楚参数:确认是半固态还是全固态,电池质保政策,官方给出的循环寿命,真实工况续航,不要只看宣传标题。

第三类:不经常跑长途,城市短途代步。日常通勤每天几十公里,充电条件方便,家里面可以装充电桩。现在普通液态锂电池电车,就足够使用。固态电池带来的1000公里长续航,对你来说用处不大,不用刻意追求长续航新技术。

第四类:经常跑高速长途,北方冬季用车。这类用户,固态电池的优势会体现更明显,续航衰减更少,快充速度更快。如果你刚好打算晚两年买车,可以持续跟踪半固态车型的实测反馈,看看大量真实车主长期使用之后的评价,再决定入手。

还有两个关键点提醒大家。第一,任何新车上市,优先看电池质保。不管什么类型电池,质保年限、容量衰减保障是核心。第二,不要只盯着续航数字,整车底盘、电控、车身做工、安全配置、售后网点,同样重要。一台车是整体产品,电池只是其中一个部件,不能单凭电池技术,决定整车好坏。

六、理性看待行业宣传,避开固态电池营销里常见的套路

固态电池热度高,营销宣传的花样也多,这里整理几个常见宣传套路,大家刷资讯的时候可以识别。

套路一:直接把半固态简称固态电池,省略关键字。只说固态电池1000公里,不提半固态。很多普通读者看到标题,直接理解成全固态,预期拉满,拿到实车之后,心理落差很大。遇到这类新闻,点开正文找电池介绍,确认是半固态还是全固态。

套路二:拿实验室数据当成日常用车效果。实验室理想环境测出来的续航、快充速度,直接当成日常开车的表现。忽略高速、低温、载重、开空调带来的续航衰减。

套路三:拿原型车、概念车参数,当成量产车售价和配置。车企在展会发布原型样品,给出一个理想价格,但是没有明确量产时间、产量。原型车不等于可以直接下单购买的商品车。

套路四:只讲优点,不提短板。宣传只讲高续航、高安全,闭口不谈成本、电池寿命、维修更换成本、低温之外场景提升有限等问题。

简单总结识别方法:看到固态电池相关新闻,先看三个信息:是半固态还是全固态;是原型车、试产还是量产车型;量产时间和预计交付量。缺少这三点信息,就只能当成行业动态参考,不能当成买车依据。

七、固态电池落地之后,会带来哪些连锁变化?

固态电池普及,不只是电动车续航变长,整个汽车市场都会产生连锁变化。

首先,燃油车和电车竞争格局会继续改变。半固态大规模普及之后,电车续航短板进一步补齐,长途出行焦虑减轻,会吸引更多原本坚持燃油车的消费者转向新能源。但这不代表燃油车会立刻消失,燃油车在补能便利性、低温、二手车残值方面依旧有固定受众,短时间内不会被完全替代。

其次,整车设计思路变化。电池重量降低,同样续航下电池体积更小。车企可以重新设计底盘,释放更多车内空间,车辆造型、座舱布局会有更多设计空间。

再次,电池租赁、换电模式会迎来新变化。新电池成本结构不一样,电池残值不同,对应的换电、电池金融方案也会跟着调整。

最后,产业链重心转移。上游材料企业、电池工厂、车企都会迎来一轮洗牌,掌握固态电池材料和制造工艺的企业,会拿到新的竞争优势。当然,液态锂电池不会立刻淘汰,在低端代步车、储能领域,磷酸铁锂液态电池凭借低成本优势,依旧会长期存在。

八、总结

固态电池是新能源电池技术重要发展方向,半固态电池已经走到量产前夕,未来两三年,我们会陆续看到更多搭载半固态电池的新车上市,续航1000公里、价格逐步向15万区间下探,是行业的发展目标。

而丰田押注的全固态电池,技术难度更高,还需要持续攻关,所以量产计划不断延后,并不是技术研发失败,只是技术路线选择带来的周期差异。

对于普通消费者,我们不用过度神化固态电池,它是电池技术升级,不是万能黑科技。半固态依旧存在局限,全固态距离家用大规模普及还有很长一段路。买车这件事,按需选择最重要,着急用车不必硬等新技术;不急换车,可以持续跟踪行业动态,多看真实车主实测反馈,理性购车。

新能源汽车行业一直在迭代,从磷酸铁锂到三元锂,再到半固态、未来的全固态,技术升级是循序渐进的过程,不会一夜之间彻底变革。保持理性,多看实测,少被营销标题牵着走,才能选到适合自己的交通工具。

话题讨论

你会不会为了固态电池,推迟买车计划?你觉得半固态电池车型,卖多少钱才会考虑入手?欢迎在评论区留下你的看法。觉得内容有用,可以点个关注,后续持续分享汽车行业干货。

免责声明:本文内容仅为行业信息科普,不构成购车投资建议。文中相关技术参数、价格为行业公开信息推演,不同企业量产方案存在差异,具体车型参数、售价请以车企官方发布为准。