390Wh/Kg!比克固態(tài)電池再破“能量天花板”
最近,固態(tài)電池市場消息不斷。
在近日舉行的2025中國全固態(tài)電池產學研協(xié)同創(chuàng)新平臺年會上,中國科學院院士歐陽明高預測:“全固態(tài)電池2027年開始裝車驗證,真正形成規(guī)模可能需要5年到10年時間,預計2030年實現(xiàn)量產”。
2月24日,梅賽德斯-奔馳高調宣布,公司基于全新固態(tài)電池測試項目打造的測試車已正式啟動道路測試。而在此之前,多家電池廠商也紛紛宣布全固態(tài)電池量產上車計劃,且這幾家企業(yè)的推進時間節(jié)點幾乎一致:2027年小批量示范應用,2030年以后規(guī)模化上車。
不難看出,全固態(tài)電池要想實現(xiàn)真正的量產裝車,大概率需要到2027年才能小試一把。這對于市場來說,有些遠水解不了近渴。
“全固態(tài)電池的落地需要全產業(yè)鏈的協(xié)同創(chuàng)新,周期相對較長,而半固態(tài)電池能快速滿足市場需求,且在商業(yè)化的過程中獲取市場反饋,為技術迭代爭取時間,逐步向全固態(tài)電池進化。”比克電池副總裁、比克電子總經理劉智波表示,“半固態(tài)不是妥協(xié),而是現(xiàn)階段最可行的技術路徑。”
比克電池看到了消費痛點和市場剛需,以“半固態(tài)先行”策略另辟蹊徑,憑借即將落地的390Wh/Kg能量密度產品,率先將痛點變成亮點。
全固態(tài)的“理想”與半固態(tài)的“現(xiàn)實”
全固態(tài)電池以硫化物、氧化物或聚合物為電解質,理論上可實現(xiàn)500Wh/Kg以上的能量密度,大幅降低熱失控風險,安全性得到極大保障。
然而,其產業(yè)化還面臨著材料成本高、界面阻抗大、供應鏈不完善等諸多挑戰(zhàn)。
相比較而言,半固體電池則少了很多現(xiàn)實性阻礙。
比克電池的半固態(tài)路線,以“聚合物+氧化物”為核心,通過原位固化技術將液態(tài)電解液殘留控制在10%以內,兼顧了性能與成本:采用高鎳高硅體系,能量密度大幅度提升,當前固態(tài)電池產品最高能量密度可達320Wh/Kg,計劃于2025年Q2推出360Wh/Kg產品,循環(huán)次數(shù)達800周,后續(xù)計劃在2025年底推出390Wh/Kg產品;安全性突破,電解液大幅減少,熱失控概率降低90%以上,針刺測試中無明火、無爆炸;成本可控,兼容現(xiàn)有液態(tài)鋰電池產線,改造成本更低。
固態(tài)電池厚積薄發(fā)正當時
當前規(guī)模量產的液態(tài)鋰電池能量密度上限在300Wh/Kg左右,而比克電池的390Wh/Kg固態(tài)電池產品則意味著30%的能量密度提升,若應用于新能源汽車領域,可提升其續(xù)航里程至1000公里左右。
請注意,這個390Wh/Kg并不是輕易就可以實現(xiàn)的。
比克電池當前的固態(tài)電池產品,正極使用超高鎳三元材料(Ni含量≥90%),負極為硅碳復合材料,固態(tài)電解質復合隔膜,可更好的兼容膨脹,提供導離子網(wǎng)絡和粘附性。這一材料組合將比克固態(tài)電池產品能量密度推至390Wh/Kg,循環(huán)壽命達800周(容量保持率≥80%),-20℃放電效率超85%,同時支持4C以上快充。
為何比克電池能夠做到?有一句話叫“厚積薄發(fā)”。
比克電池在硅基負極、高鎳三元等領域都有深厚的技術積淀。
在硅基負極方面,比克電池是國內較早使用硅負極材料的企業(yè),現(xiàn)已從一代硅走到了三代硅;在高鎳三元方面,比克電池是國內最早應用高鎳三元材料的企業(yè)。2018年5月,比克動力在國內首發(fā)811高鎳18650-3.0Ah高能芯;2024年初,比克動力量產單體容量達到5.8Ah的高鎳+硅負極體系21700電芯;依靠在高鎳材料領域的優(yōu)勢,比克即將推出6.5Ah的21700產品,持續(xù)突破國內21700產品的容量天花板。
固態(tài)電池產品的產業(yè)化,不能只靠單點突破。基于20余年的行業(yè)經驗,除了在材料領域的技術積淀,比克電池在技術應用、工程能力上,都有較大優(yōu)勢,形成了從研發(fā)到產品轉化的完整產業(yè)鏈。
在半固態(tài)產品之外,比克在全固態(tài)電池領域也在發(fā)力。
比克電池在氧化物、硫化物兩條技術路線上都有儲備:目前量產的半固體電池產品正是“聚合物+氧化物”路線的成果;在硫化物全固態(tài)產品上,比克正積極協(xié)同產業(yè)鏈上下游企業(yè),做聯(lián)合開發(fā),共同推進產品性能的持續(xù)升級,最終走向全固態(tài)成熟產品。