撰文 | 刘极昊

又是年底,新能源车眼看着就要收获一个圆满的2021。据中汽协统计,前11个月,新能源车的销量占比累计已达12.8%,较上一年度,其市场渗透率实现了翻倍式增长。

这个速度,明显超出了年初业内的预期。

可即便如此,大多数普通家庭对新能源车依然抱着旁观者的态度,至于原因,续航里程和充电便利度无疑是分量非常重的两项。

续航而言,现阶段主流电动车一次充满电大概能跑500公里左右,跟传统燃油车基本相当,照理说,人们没有必要忧虑电量不够跑的问题了,可事实上,由于充电桩布局和数量的限制,一旦跑长途或者去到偏远地区,电动车就比较受限制了,尤其是节假日,排队几小时充不上电的新闻已经屡见不鲜。

在充电基础设施短时间无法媲美加油站的情况下,车企们就在续航里程方面做起了文章,如今续航七八百公里的电动车已经出现,既然人们还是不满足,那么续航1千公里呢?

2021年,包括蔚来、智己、广汽埃安等车企都陆续公开了自己的续航1千公里产品,并且都计划在2022年正式上市。下面我们就一起来看看,既然都宣称能续航上千,那三家各自的技术亮点都有些什么呢?

蔚来ET7 参数 图片 ):以“固态电池”之名

作为业内第一个提出续航1千公里概念的汽车厂,蔚来用上了“固态电池”的名头,尽管这一技术距离真正商业化应用还有5-10年的周期。但值得关注的是,蔚来今年1月初对外宣称的150kWh固态电池包,其量产节点最早在2022年第四季度,也就是给自己留了接近两年的时间。

两年就能量产固态电池?这由不得人们不去质疑,毕竟攻克技术不是写PPT。那么,蔚来这是在忽悠消费者么?严格说来倒也不是。按照当初蔚来的官方说法,其取得了电池领域的三项突破:一是“原位固化固液电解质”,二是“无机预锂化硅碳负极”,三是“纳米级包覆超高鎳正极”。

“原位固化固液电解质”就点出了这种电池的实质,也就是固态和液态电解质共存,这是实现固态电池之路上的一种过渡技术,行业称之为“固液混合电解质”电池,或者“半固态”电池。

也就是说,蔚来是用一种过渡产品提前抢占了固态电池的概念,这纯属商业营销的噱头。因为对于这款尚未量产的电池,蔚来的计划是ET7率先搭载,而ET7开启预订已经快1年,但交付要等到明年3月底才开始,尽管这还只是续航500公里和700公里的版本,续航1千公里版本还得再等一年。如此漫长的订单周期,没有一个足够的噱头去吸引消费者,是很难持续的。

当然,尽管蔚来的150kWh电池包只是一种半固态电池,其在能量密度指标上也已经吊打如今主流的NCM811电池了,因为其单体能量密度能做到360Wh/kg,高出大约三分之一。

智己L7 :“掺硅补锂”是咋回事?

紧跟蔚来的步伐,智己汽车在上海车展期间宣布开始接受首款新车L7的预订,并且只给出了3000个名额的首批天使轮指标,这批指标到8月底成都车展释放了最后800名,据称新车将于明年第一季度开始交付。

智己L7之所以受关注,除了其定位跟蔚来ET7完全一致之外(都是40万元级的中大型轿车),同样也得益于厂家提出了续航1千公里的概念,尽管其在工信部率先公示的首批车型只提供615公里和708公里两种续航版本。

跟蔚来的半固态电池不同的是,智己宣称跟宁德时代联合开发了一种“掺硅补锂 ”电芯,即在电芯负极提高硅的含量,同时增加锂的含量,该技术可实现单体300Wh/kg的能量密度,让搭载135kWh电池组的高配智己L7车型实现1千公里续航。

在这里,“掺硅补锂”就是其技术关键,是一种针对电池负极的新趋势。具体来说,“掺硅”是为了改善当今碳(石墨)负极的质量比容量,且理论上能提升10倍之多(见下表)。

至于“补锂”,则是在硅碳负极表面预涂一层锂金属,该涂层与负极紧密接触,在灌注电解液后与负极发生反应嵌入负极颗粒内部,预存一部分锂离子在负极内部,从而弥补首次充放电或者循环过程中由于形成(或修复)SEI膜所需要消耗的锂离子

相比之下,智己的这种电池只涉及负极变化,量产周期或许能赶在蔚来之前。

埃安LX PLUS:“海绵硅负极”又是个什么梗?

作为续航1千公里俱乐部第三个出场的,广汽埃安LX PLUS是一个多月前广州车展才首发亮相的,据称其正式上市时间为下月上旬。

如此看来,埃安LX PLUS反倒有可能会是第一个实现交付的续航千公里车型,尽管目前厂家并未透露首批开售的车型是否提供续航1千公里版本。

在实现电池1千公里超长续航的技术路径上,广汽埃安提出了“海绵硅负极”的说法——从名字就可以看出,这又是一种在电池负极上通过掺硅的方式来达到提升能量的做法,据称其电池整包能量密度达到205Wh/kg以上(注意这是电池整包而非单体),实现144.4kWh的电池电量。

其核心变化就是海绵硅负极片的应用,并且在材料、粘结剂、极片到生产制造等领域拥有自主知识产权专利技术近50项,包括“纳米复合硅技术”、“自修复粘结剂技术”、“梯度复合涂布技术”等。这些技术可让电池内部的硅负极像海绵一样柔软有弹性,使硅在充放电过程中的膨胀和收缩被限制和缓冲,不会碎裂。同时,还能像海绵吸水一样,让硅负极发挥大容量的优势,储存更多的能量。

据介绍,海绵硅负极电芯还具有低温性能优异的特点,让电池整包具备优异的低温容量保持性能,零下20°C容量保持率达到92%,确保北方地区用户冬季用车不用担心续航里程。

最后说说

2022年,电动车领域的第一个里程碑就是续航突破1千公里。

通过三家车企各自的新车上市节点,笔者认为,在续航1千公里电动车的交付方面,最后亮相的广汽埃安LX PLUS有可能吃头啖汤,其次是智己L7,至于蔚来ET7,由于其融入了半固态电池的技术,应该是三者之中最后登场的。

另外,有心人估计已经从上述三款续航1千公里的车型中看出一些名堂,那就是都在电池负极上普遍用上了硅材料,只是蔚来称之为“无机预锂化硅碳负极”,智己称之为“掺硅补锂”,而广汽埃安称之为“海绵硅负极”,名头上略有变化而已。

也就是说,在负极上“掺硅补锂”这一做法已经成为电池行业现阶段的热点,就像特斯拉在其最新4680大圆柱电池上也用到了硅基负极材料。此举将有效提升电动车续航里程20%甚至更多,并在抗衰减、低温性能等方面获得更好的表现。这些都将进一步打消人们对电动车的顾虑。

当然,对于消费者而言,也不能盲目关注续航里程,与之配套的充电设施也是非常重要的,比如充电桩功率、大功率超充桩分布密度等等。否则,就算是你拥有了一款令人眼红的续航1千公里电动车,如果得充十几二十个小时才能充满,甚至开出去之后排队几小时都还充不上电,估计你自己都会觉得鸡肋。

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