比亚迪固态电池专利曝光,纯电续航破千还需多久

2021-02-03 11:16锋出行 (fengchuxing2021)

今年伊始,动力电池就成为了新能源汽车领域的大热门话题,一些新能源汽车厂商纷纷开始宣传自家的长续航动力电池。这些车企中先有蔚来 150kWh 固态电池炒作得沸沸扬扬,后有广汽新能源石墨烯电池惨遭中科院院士打脸。

就在这些后辈为动力电池技术争得面红耳赤的时候,国家知识产权局十分低调地公布了国内新能源产业巨头比亚迪的 283 项专利,这些专利分别涉及到了固态电池、电池热管理系统、轮毂电机以及自动驾驶控制系统等多项技术

值得一提的是,本次公布的比亚迪固态锂电池技术申请日期为 2019 年 7 月 25 日,申请公布日期为 2021 年 1 月 29 日。也就是说,早在蔚来、广汽它们将固态电池炒热之前,比亚迪就已经拥有了相关的技术专利。

下面,我们来看一下这些专利技术将会给比亚迪以及新能源汽车领域带来什么影响,比亚迪的固态电池技术和它的死对头宁德时代此前公布的固态电池专利又有什么区别。

电动车救世主:固态电池

通过 2021 年 1 月 9 日蔚来在 NIO Day 上发布的首款 150kWh 固态电池引起的波澜就可以看出,固态电池无论是在消费者眼中还是在资本市场上都将会是未来汽车储能装置的风向标。

固态电池顾名思义指的就是以固体作为电解质和导电介质的电池,这种电池在原料和生产路径上都和目前普遍采用的液体电解质电池存在着巨大的差异。固态电池根据固化程度的不同可以分为半固态、准固态和全固态电池。那么为什么固态电池会在新能源汽车领域深受追捧呢?因为固态电池相较于目前的电解液电池有着更加广阔的前景。

在能量密度方面,固态电池通过化学成分,可以减少 40% 的体积和 25% 的重量。以宁德时代的固态电池专利技术为例,它最终有望突破 500Wh/kg 的能量密度。也就是说,宁德时代的固态电池技术一旦量产,它的能量密度就将会是目前以长续航著称的 811 电池两倍以上,纯电动汽车突破 1000 公里就真的只会是个小目标。

在安全性上,固态电池相较于目前的液态电解质电池有着不可燃、不挥发、不腐蚀以及不漏液等优点,即便是在高温环境下也不会发生副反应。另外,固态电池在结构上有着更强的温度适应性,使用寿命相较于液态电池也更长。

从理论上来看,固态电池可以解决绝大多数目前液体电解质电池令人头疼的问题,可以说是未来新能源汽车的救世主。

重现电池派系之争

从产品层面上来说,蔚来仍然需要通过液体来解决固态电解质导电性的 “期货”实际上就是半固态电池。日前国内两大电池供应商巨头——宁德时代和比亚迪公布的专利看起来才像是固态电池真正的 “完全体”。

固态电池的电解质主要可以分为锂氧化物、锂硫化物和高温聚合物三类。有意思的是,比亚迪和宁德时代在固态电池专利技术的研发上又一次出现了和当初研发液态电解质电池(三元锂电池、磷酸铁锂电池)时如出一辙的差异,都很有各自的技术风格。

根据专利描述,比亚迪采用了锂氧化物作为全固态电池的电解质,这类电解质本身的电导率极低,但是比亚迪通过自己的专利技术提高了锂氧化物的电导率和力学强度,使得固态电池具有更加优异的电池循环性能和高倍率充放电性能。

而宁德时代的固态电池技术以锂硫化物为电解质的主要成分,通过添加硼元素来提高电解质的电导率,改善电池的循环性能。

从这两家电池巨头截然不同的固态电池技术路线可以看出,宁德时代的固态电池将会在能量密度上具有一定的优势,而比亚迪则更加看重电芯的安全性和可靠性。

这样的技术竞争是不是似曾相识?没错,宁德时代就是要在长续航上一走到底,而比亚迪则更加执着于电池安全,看起来未来长续航和安全性之争还要持续到固态电池的发展历程上。

虽然宁德时代和比亚迪这两家汽车动力电池巨头在固态电池上早有技术研发,并且早已申请了固态电池的相关专利技术,但是研发技术、申请专利和技术量产是两回事。

从公布的专利进展来看,这两位巨头的固态电池目前都还处在实验室的研究阶段,如何将实验室技术研发成熟并且进行大批量生产,如何降低固态电池的高额成本,这都是巨头们亟待解决的问题。

按照比亚迪对固态电池的规划,比亚迪的固态电池最早将在今年就能进行量产,并且在 2022 年应用在旗下的高端车型上。也就是说,或许明年我们就能看到真正意义上的固态电池面世。

总结

随着新能源汽车的飞速发展,有着上百年历史的燃油车已经走到了生命末期,而动力电池改革是纯电动汽车替代燃油车的必要因素。汽车动力系统的变革就像是大海上的波浪,新浪终将淹没旧浪。

在目前动力电池发展还不成熟的阶段,混合动力车型将会成为纯电动汽车替代传统燃油车的过渡性产物,而固态电池很有可能突破动力电池的技术瓶颈,成为纯电动汽车替代混合动力车型的转折点,加快推进纯电动汽车完全占据汽车市场的脚步,完成纯电动汽车对混合动力汽车的革命。

当一份份从不同技术角度出发的固态电池技术专利公诸于众时,未来没有续航焦虑、没有自燃、安全环保的新出行时代已经不再遥远。

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