文|新能源觀察家
在新能源技術創新的推動下,電動汽車已成為不可逆轉的趨勢。汽車行業向電氣化轉型的步伐加快,在這一過程中,固態電池的崛起,有可能徹底改變電動汽車的未來走向。
與此同時,新能源汽車目前的重要類型之一——增程式電動汽車(以下簡稱“增程車”),作為一種過渡期的產物,伴隨固態電池技術的進步,增程車的市場地位必將受到挑戰。壓死增程車的最后一根稻草很可能就是固態電池。
未來,隨著固態電池技術的不斷成熟和大規模商業化應用成為現實,純電動汽車的續航里程和性能將大幅提升,增程車的存在合理性將被顛覆,其市場份額將逐漸壓縮甚至消亡。
1.固態電池迎來重大突破?
固態電池的消息總是挑動著汽車圈內敏感的神經,這次挑頭的是廣州的鵬輝能源。
8月21日上午,鵬輝能源官微發布消息稱,將在8月28日舉行技術發布會,發布系列重磅新品,并劇透稱:“鵬輝能源全固態電池重大突破!實物首秀!”資本市場立即響應,鵬輝能源開盤不久即暴力拉升封住漲停,并帶動固態電池板塊整體上漲。
自從鋰離子電池問世以來,它就成為了便攜式電子設備和電動汽車不可或缺的一部分。然而,隨著電動汽車行業的快速發展,傳統鋰離子電池的局限性逐漸顯現出來,尤其是在能量密度、安全性和壽命方面。
在此背景下,作為電池行業的未來之星,固態電池憑借其高能量密度、高安全性和快速充電等優勢,早已成為各大企業競相布局的重點領域。
豐田是最早投入固態電池技術研發的企業之一。2021年時,豐田宣布將在2025年前后實現固態電池的商業化生產,并計劃在2027年至2030年間將固態電池應用于電動汽車。
根據豐田對固態電池的預測,固態電池的能量密度將比現有鋰離子電池高出50%以上。更重要的是,它們的安全性也大大提升,因為沒有液體電解質的存在,從而降低了發生熱失控的風險。
此外,固態電池還具有快速充電的能力。據報道,固態電池的充電時間可以縮短至10分鐘以內。這種電池的循環壽命通常高于傳統鋰離子電池,這意味著它可以提供更長久的服務周期。
盡管固態電池擁有諸多優勢,但目前仍面臨一些挑戰,如成本較高、大規模生產的技術難題等。不過,隨著研究的深入和投資的增加,這些問題正在逐步得到解決。今年以來,多家公司紛紛公布其在全固態電池領域的最新進展,引發業界強烈關注。
圖/固態電池優勢
全球動力電池龍頭寧德時代,今年4月首次公布了全固態電池的研發進展,計劃在2027年實現小批量量產。寧德時代首席科學家吳凱透露,寧德時代在全固態電池研發方面已有十多年的積累,組建了接近千人的固態電池和新體系電池研發團隊。
5月舉行的國軒高科科技大會上,國軒高科發布采用全固態電池技術的金石電池。國軒高科全固態電池項目總工程師潘瑞軍當時稱,該公司的全固態電池計劃2027年小批量上車實驗,如果測試順利,隨著產業鏈逐步建立,預計在2030年實現量產。
欣旺達則計劃在2026年實現全固態電池量產,其第一代全固態電池能量密度達400 Wh/kg。億緯鋰能也規劃在2026年推出主要針對混合動力領域的全固態電池。
自去年以來,截至今年6月末,國內擬投資的半固態和全固態電池項目累計超過11個,總投資額達到664.3億元。這還不包括中國臺灣企業輝能科技計劃在法國新建的固態電池工廠,該項目投資額預計超過400億元。
2.增程車,自帶充電寶的過渡期產物
增程車(REEVs)是一種特殊的混合動力車型,簡單來說,增程車就像是帶了一個“充電寶”上路的純電動車,其實就是在純電車的基礎上增加了一臺發動機(增程器)和發電機。這種設計最初是為了緩解純電動汽車的續航焦慮而提出的。
增程車的工作狀態有四種,第一種是直接由動力電池組驅動電機進行工作。第二種是由增程器和發電機發電,從而驅動電機進行工作。第三種是增程器、發電機和動力電池同時驅動電機。第四種則是通過增程器和發電機發電,然后一邊給電機供電,一邊給電池充電。
眾所周知,增程車的出現是為了解決純電車目前的一些短板。目前純電車主要有啥缺點呢?一是純電車目前的大容量動力電池不僅能量密度低,而且成本昂貴;二是市區及高速路充電樁數量不足,充電速度慢、費時間;三是續航里程不能滿足人們長途駕駛的需求,里程焦慮成為純電車現在繞不開的短板。
于是乎,增程車應運而生。它的優點是補能類型多樣,可油可電。對于出門在外找充電樁不方便時,可以隨時到加油站加油。
圖/增程車簡單示意圖
在國內市場上,在智能電動汽車新時代,理想、問界、深藍、零跑、哪吒、奕派等新玩家紛紛進入增程車市場,走通了新能源汽車的增程技術路線。然而,一些汽車制造商對增程車持保留態度。
比亞迪董事長王傳福曾在公開場合表示:“增程車是過渡產品,真正實現電動化的方式是純電動汽車。”他認為,隨著電池技術的進步,純電動汽車的續航里程將會不斷提高,而增程車的市場空間將逐漸縮小。
同樣,蔚來汽車創始人李斌也曾表示:“增程式技術并不是未來的發展方向,我們更看好純電動汽車的發展前景。”
甚至連理想汽車的創始人李想都直言不諱地指出,增程車只是過渡產品,只有3—5年的生命周期。他認為,隨著電池技術的進步和成本的下降,純電動汽車將逐漸成為主流,而增程車將失去市場。
這些觀點反映了行業內對于未來發展方向的一種共識。但目前汽車消費市場的情況如何呢?銷售數據真是讓人大跌眼鏡,增程車不僅沒有出現頹勢,反而越戰越勇,正在急速擴張。
3.未來展望,固態電池將團滅增程汽車
乘聯會發布的月銷量數據顯示,7月全國乘用車市場總計零售172萬輛,新能源車市場零售87.8萬輛。
圖/2024年7月乘用車市場銷量 來源/乘聯分會
重點來啦!——其中純電、插混、增程式三種動力車型中,增程式是同比、環比增長最大的動力形式,這一市場正在急速擴張。
以批售為例,7月增程式銷量12.2萬輛,同比增長115%,環比增長5%,可謂一枝獨秀。且從當月新能源汽車占比看,增程式已從2023年的8%提升到13%。
這就成為一個中國新能源汽車行業里的悖論:一邊說增程式混動技術并非主流,增程車是過渡產物;一邊卻是消費者青睞,銷售數據持續增長。這該怎么理解呢?
實際上,這只是個時間問題,一言以蔽之,終結增程式這個過渡產物的標志性新生事物還未真正走上歷史舞臺。這個標志性事物,就是前文所述的固態電池。
增程式車型是當前階段純電車技術不成熟階段的臨時性替代產品。只要純電車未來達到了以下幾點,增程車就沒有了存在的意義:
無論撞擊還是環境高溫,電池均穩定,不會自燃或爆炸,電池安全性問題無虞;電池能量密度大幅提高,續航里程明顯提升,里程焦慮大大緩解;冬天低溫嚴寒條件下充電不再困難,電池低溫衰減不再嚴重。
這些問題都可以寄希望于動力電池的未來之星——固態電池。
固態電池更高的能量密度和更長的續航能力將使純電動汽車更具競爭力,從而加速其普及速度。例如,如果一輛純電動汽車采用固態電池后,實際續航里程可以輕松達到600公里以上,這將大大減少消費者的里程焦慮。
寶馬i3 REx是一款早期推出的增程式電動汽車,它搭載了一臺小型汽油發動機作為增程器。這款車型在市場上獲得了不少好評,尤其是在解決續航焦慮方面。然而,隨著電池技術的進步和續航里程的提升,寶馬已宣布將停止生產i3 REx,轉而專注于純電動汽車的研發。
特斯拉一直是電動汽車領域的領頭羊,其電池技術也在不斷進步,包括采用無鈷電池、改進電池化學成分以及采用新的制造工藝來降低成本。這些技術改進將進一步提升特斯拉電動汽車的性能和續航能力,減少了對增程器的依賴。特斯拉CEO馬斯克曾公開表示,隨著電池技術的進步,特斯拉不再考慮推出增程式版本的Model S。
正如理想汽車李想所言,增程車只是一個過渡階段的產品。當固態電池真正實現大規模商業化應用時,增程車將完成其歷史使命,成為過去的一段記憶。隨著技術的不斷進步,未來的電動汽車將更加安全、可靠、高效,為用戶提供更加出色的駕駛體驗。在這個過程中,固態電池將成為推動電動汽車行業進入全新發展階段的關鍵力量。