重磅！720Wh/kg车规级全固态电池诞生！燃油车末日要来了？
据中汽协的数据，2023年中国新能源汽车销量950万辆，渗透率达到了31.6%，其中国内新能源乘用车销量788万辆，渗透率超过了35%，远超全球平均水平（约18%）。而根据乘联会数据，今年第一季度，国内新能源乘用车渗透率已达到41%，相比去年整体上升6个百分点，这一趋势表明，国内消费者对于新能源汽车接受度、认可度和购买意愿在持续增强。
不过也有业内人士表示，2024年后国内新能源渗透率的上行趋势会放缓，主要原因在于新能源车依然存在起火、自燃、充电焦虑、冬季续航焦虑、电池老化以及残值率低等一系列问题，尤其是续航里程焦虑，一直被诟病，极大影响可消费者的购买决策，也制约新能源汽车市场的进一步扩大。如何解决这些问题也成为各大车企、电池厂商面临的最大挑战。
能量密度720Wh/kg全固态锂金属电池诞生
传统燃油车的终结者？
而在近日，这些问题似乎找到了一丝解决方法，太蓝新能源宣布成功制备出世界首块车规级单体容量120Ah，实测能量密度达到720 Wh/kg的超高能量密度体型化全固态锂金属电池，刷新了体型化锂电池单体容量和最高能量密度的行业纪录。
宁德时代凝聚态电池
很多人不清楚这是什么概念？作为对比，现阶段磷酸铁锂电池能量密度一般在100Wh/kg-160Wh/kg，而三元锂离子电池包能量密度在150Wh/kg-260Wh/kg之间。更具体一点，特斯拉4680电池包能量密度为244Wh/kg，宁德时代麒麟电池包能量密度为255Wh/kg（极氪009搭载），而即使是宁德时代未来发布的凝聚态电池，其单体能量密度最高也仅为500Wh/kg，距离太蓝新能源宣布的720Wh/kg一数字仍有一定距离。
不过需要注意的是，720Wh/kg是电芯的能量密度，并非电池包的整体能量密度。以蔚来150kWh电池包（卫蓝新能源提供）为例，其电芯能量密度为360Wh/kg，但量产上车后的电池包能量密度仅为260Wk/kg，这是因为电池包还包含电池管理系统、热管理系统、电气连接件、结构件等其他部件。所以电芯的能量密度和电池包的能量密度是两个不同的概念，在实际应用中，我们更关注的是电池包的整体性能和表现。
即使是这样，实测能量密度达到720Wh/kg全固态锂金属电池仍在行业内引起巨大关注与争论，众多自媒体将这一技术突破被视为电池领域的一大飞跃，吹嘘它是传统燃油车的终结者，甚至鼓吹它为电动车革命。那么事实真的如此吗？
这块能量密度720Wh/kg全固态电池
有何技术亮点？
正极采用高克容量、长循环富锂锰基材料
我们先来看一下这720Wh/kg的能量密度是怎么做到的？据官方介绍，这款电池正极采用高克容量、长循环富锂锰基材料，负极则采用了超宽、超薄复合锂金属基材料。而电解质是高性能氧化物复合固态电解质，这是目前比较主流的一种固态电池的电解质，可以有效防止锂枝晶刺穿，并解决全固态锂电池的固-固界面阻抗问题，保证安全性和稳定性。
不过这类电解质会带来内部阻抗过大的问题，而太蓝新能源的解决方法是固态接触面夹了一层凝胶态物质，通过构筑高效离子、电子传输网络，提高正极内部带电粒子的迁移能力，从而优化界面阻抗，实现了电池综合性能的全面提升，有望从根本上解决传统锂离子电池的续航和安全焦虑问题。另外，该公司还申请了相关专利。
官方提到的都是专业术语，相信大部分人都比较难以简单，其实简单概括来说在于其独特的电池材料设计和技术创新，拥有安全性高、续航长两大关键性优势。
比亚迪刀片电池
以往动力电池厂商技术提升主要体现在结构优化，像我们熟悉的刀片电池、短刀片电池，还是CTB（电池车身一体化）、4680电池和麒麟电池等，其实都是电池包层面结构优化，而非电芯层面能量密度提升。而固态、半固态电池，是真正通过化学材料的改变（用固态电解质代替目前电池中所使用的液态电解质），提升能量密度、改进安全性能等方面。
因此，从客观上来看，固态电池是新能源汽车的最终归宿，也是各大车企、电池厂商追求的最终目标。但是想要量产落地并进行商业化还需要很长的一段路要走，要克服诸多挑战，包括生产成本、生产工艺、生产效率、充电设施等因素。
固态电池虽很完善，但难以量产落地
生产成本、量产装车安全性等都是问题
首先是量产的问题，尽管固态电池在实验室中取得了一定的进展，但要从实验室走向量产仍然面临诸多困难。这包括如何保证大规模生产时电池性能的一致性、如何降低生产成本以及如何解决可能出现的安全隐患等问题。
其中仅生产成本一项就令人退而却步，固态电池的制造成本目前相对较高，这主要是由于其生产过程中所需的高纯度材料和复杂的制造工艺，这涉及到要精确控制材料的配比、结构和形态，以及电池的组装和封装过程，需花费大量到研发到投资，确保生产工艺的稳定性和可靠性。
即使这些都顺利完成，但如果一块动力电池成本占整车的60%，甚至80%，这无疑将直接影响到车企的利润和消费者的购车意愿，相信没有车企愿意成为电池厂商的“打工者”，而消费者也不会愿意为过高的电池成本买单。如果一项新技术无法普及并无法大规模量产，那么其成本难以得到有效平摊，这进一步阻碍了其商业化和广泛应用。
当下的氢燃料电池车无疑为未来固态电池车提供了宝贵的参考，诸如丰田Mirai售价74.80万元起；深蓝SL03氢电版售价69.699万元；现代Nexo售价80万元。这些车型高昂售价都凸显了新技术在商业化初期所面临的成本挑战。
其次就是市场竞争的问题。固态电池的商业化进程中，还面临着来自传统液态锂离子电池的竞争。液态锂离子电池在成本、能量密度和安全性方面已经取得了一定的平衡，而固态电池要想在市场上取得一席之地，就需要在这些方面展现出明显的优势，且需要经过市场长时间检验。
最后是量产装车的安全性问题，固态电池虽然在理论上具有更高的安全性，但在实际应用中还需要经过严格的测试和验证。特别是在极端条件下，固态电池的安全性表现如何，还需要进一步的研究和证实。
除此之外，量产车上即便搭载了高容量、充电速率高的固态电池，要有质的提升，用户端的充电设施也得跟上，目前支持5C充电速率的充电桩非常少，短时间内难以普及，无法发挥固态电池的全部优势。
固态电池在所有纬度都超越液态锂离子电池是不争的事实，但从各大汽车公司的时间表上不难发现固态电池的共性，商业化时间太久，2030年已是最乐观的估计。所以离我们真正体验到的固态电池电动车，还有是一定的时间。即使现在有车企或电池厂商公布自己有固态电池，那大概率也是期货，吸引公众眼球的一种营销方式。
写在最后
综上所述，从当前的市场趋势和技术发展来看，固态电池确实展现出了巨大的潜力和前景，但想要实现固态电池的量产和广泛应用，仍需要解决一系列技术、生产和成本等问题，距离量产落地更是还有很长一段时间。
相比之下，传统液态锂离子电池得益于其成熟的技术和相对低的成本，仍然是目前市场上的主流选择。所以那些鼓吹固态电池的自媒体和网友，其实就是夸大其词，用来博眼球并赚取流量。
而像开头所说的续航里程焦虑问题依然会是新能源汽车最大的短板之一，也是左右消费者购买意愿的重要因素，不过随着车辆电池容量越来越大、风阻系数优化越来越好，以及充电设施建设越来越完善，续航里程焦虑问题逐步得到缓解，加上新能源价格逐渐下探，“油电同价”、“电比油低”的宣传口号接踵而至，不少传统消费者开始尝新，这也是新能源渗透率逐渐上升的重要原因。但想要持续上升，未来固态电池的普及依然最好的助燃剂。
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比亚迪宣布将加大两轮车研发投入，6月试点“能上楼的安全电池”
2月，南京某小区电动两轮车引发火灾一事，引起广泛关注。彼时，比亚迪旗下弗迪电池发文宣称，基于南京“2.23”火灾事故，电池管理团队、开发团队“连夜召开紧急会议”，探讨对两轮车品质安全解决方案，决定将乘用车的研发成果应用到两轮车领域，加大两轮车的研发投入，开发出能上楼的安全电池。
4月初，在第二届钠电池产业峰会上，弗迪电池产品线总监张剑表示，预计比亚迪将在6月于深圳实现大圆柱钠离子电池电动两轮车充换电综合应用场景试点，实现车、柜、电智能一体化。
在电池的能量密度上，弗迪电池今年将量产的钠电池的能量密度是105Wh/kg，远期的目标在130Wh/kg以上。
目前市场上，电动两轮车通常使用铅酸电池、锂电池、石墨烯电池，尤其锂电池一旦起火，燃烧速度快且威力惊人。相较之下，钠离子电池内阻更高，短路情况下瞬间发热量少、温升较低。在电动两轮车领域，钠离子电池成为行业新的发展方向。在弗迪电池之前，2023年3月，雅迪与华宇新能源合作发布首个钠离子电池产品“极钠1号”，同时双方还发布该钠离子电池首款配套整车雅迪极钠S9。2023年，包括雅迪、台铃、新日等品牌已相继发布了钠电池电动两轮车。
张剑表示，基于锂电材料价格波动导致的不确定成本、铅酸电池污染等问题，比亚迪选择钠离子电池作为两轮车开发方向。在制造成本上，比亚迪钠离子电池选择的是大圆柱结构，基本结构件是全铝，加上全极耳结构，电池功率性能表现良好。同时，大圆柱电池生产节拍高，能够优化制造成本。
目前比亚迪钠离子电池的开发已经进入到围绕成本的第二阶段，虽然成本还远高于磷酸铁锂，但张剑估算，明年公司钠电池的BOM价格有望和磷酸铁锂持平，远期可以做到磷酸铁锂价格的70%以下。
2023年11月18日，弗迪电池与淮海控股共同投资的钠电池项目签约，落地江苏徐州，计划总投资100亿元、年产能30GWh，计划打造全球最大的微型车钠电系统配套，主要生产钠离子电池电芯以及PACK等相关配套产品。
2024年1月，比亚迪（徐州）钠离子电池项目正式在徐州经济技术开发区开工，项目总投资 100 亿元，主要生产钠离子电池电芯以及 PACK 等相关配套产品，计划年产能 30GWh。目前，弗迪电池150Ah刀片钠电芯已经通过中试，可进行规模化的生产，20MWh的钠电魔方储能系统在公司南宁工业园正在试用。
张剑介绍，目前比亚迪的钠电池产品已经通过了短路、过充、撞击、针刺等测试，一些高温场景下的存储也比较优异，常温和低温下的倍率性能表现较好，未来公司还将进一步调整电池的循环性能。
《中国钠离子电池行业发展白皮书(2023年)》分析称，钠离子电池产业链将在2023年和2024年完成客户的产品验证、良品率的提升、产业链各环节的培养，以及示范项目的推广，预计将在2025年真正体现钠离子电池的成本优势，实现真正经济学意义上的产业化发展。
(本文来自第一财经)
主打安全性！比亚迪钠电池或将在6月试点两轮车
电子发烧友网报道（文/吴子鹏）在第二届钠电池产业峰会上，比亚迪弗迪电池产品线总监张剑透露，预计将于6月在深圳实现大圆柱钠离子电池电动两轮车充换电综合应用场景试点，实现车、柜、电智能一体化。
进入2024年，比亚迪钠电池项目的进展明显提速。1月4日，比亚迪（徐州）钠离子电池项目在徐州经济技术开发区开工奠基，计划总投资100亿元、年产能30GWh。如今，已经开始要在新布局的电动两轮车领域实现试点。
钠电池电动两轮车主打安全性在今年2月份“南京火灾”后，比亚迪旗下弗迪电池通过官微发文称，基于南京“2.23”火灾事故，弗迪电池管理团队、开发团队对此连夜召开紧急会议，探讨对两轮车品质安全解决方案。经探讨决定，弗迪电池将把乘用车的研发成果应用到两轮车领域，加大两轮车的研发投入，协同各方正能量，开发出能上楼的安全电池。
无疑钠电池将担此重任，比亚迪在电动两轮车试点的钠电池便主打安全性。张剑指出，“比亚迪要做的钠电，是想打造三个极致——极致安全，极致性能，极致成本。”目前比亚迪的钠电池产品已经通过了短路、过充、撞击、针刺等测试，一些高温场景下的存储也比较优异，常温和低温下（尤其是低温）的倍率性能表现较好，未来公司还将进一步调整电池的循环性能。
在产品性能方面，比亚迪应用于电动两轮车的钠电池将于今年实现105Wh/kg的量产密度，远期目标是130Wh/kg以上。
在电动两轮车和电动汽车市场，钠电池被认为是锂电池的替代者，其中一个重要的原因就是钠电池不仅原材料更加丰富，且更加安全。早在钠电池产业发展初期，国家电网就曾明确表示，钠离子电池的电化学性能相对稳定，使用过程中较锂离子电池会更加安全。目前，钠离子电池已通过中汽中心的检测，针刺时不冒烟、不起火、不爆炸，经受短路、过充、过放、挤压等实验，钠离子电池也不起火燃烧。
在电动两轮车领域，比亚迪并不是率先将钠电池推广到这一领域的厂商，实际上2023年雅迪、新日、台铃等品牌都已经宣布量产钠电池，其中雅迪钠电的装车份额目标是达到20%-30%，从当前的市场份额来看，这一比例是非常高的。
钠电池产业竞赛开始钠电池不仅在电动两轮车领域实现了突破，在汽车领域也是如此。1月5日，江淮钇为正式向用户交付全球首款钠电池量产车型。目前，各大电池厂商对钠电池发展极为重视。
先看动力电池产业龙头宁德时代。2021年宁德时代就正式发布旗下第一代钠离子电池，电芯单体能量密度已经达到了160Wh/kg，常温下充电15分钟，电量可达80%以上。2024年4月3日，宁德时代董秘在回答投资者问时表示，“公司已发布第一代钠离子电池，正在研发第二代钠离子电池，在成本、寿命和低温性能等方面预计将有更好的表现。”据悉，奇瑞相关车型将首发宁德时代的钠电池。
江淮钇为钠电池则来自中科海钠，属于32140钠离子圆柱电芯，这款电芯单体容量12Ah，能量密度≥140Wh/kg，采用铜基层状氧化物+硬碳的技术路线，具备安全性高、能量密度高、低温性能好、循环寿命长等优势。中科海钠副总经理刘攀透露，中科海钠的钠离子电池也已在合力叉车样车上进行了内部使用，后续双方将共同开发专用车型。并且，该公司目前也正在和蔚来等车企洽谈合作。在电动两轮车领域，根据此前的新闻报道，中科海钠已经与德州锦鲤就两轮电动车钠离子电池共享换电项目完成签约。
从此前公布的信息来看，宁德时代、孚能科技、比亚迪等超200家企业布局了钠电池，不完全统计数据显示，2023年国内有近10起钠电池项目开工，投资规模超416亿元，产能规划超过100GWh。分析人士称，预计钠电池将会在2025年迎来初步的规模性爆发。
市场调查机构SNE Research发布报告预计，到2035年，钠离子电池价格将比磷酸铁锂电池价格低11%至24%，市场规模将达每年142亿美元。上述厂商面前是一片巨大的产业蓝海。
结语根据国家消防救援局的统计数据，2023年全国共接报电动两轮车火灾2.1万起，相比2022年上升17.4%。电动两轮车的电池安全问题已经成为一个非常棘手的问题，相信随着更安全的钠电池逐步普及，这种问题将得到抑制。
