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超多干货！新能源的“蔚来”疾驰而至 固态电池凭什么这么能打？

《科创板日报》（上海 ， 研究员 何律衡）讯 ， 周六（9日）晚间 ， 蔚来汽车举行NIO DAY发布会 ， 预热已久的150kwh固态电池包终于现出“庐山真面目” ， 预计将于2022年第四季度正式推出 ， 能量密度达到360wh/kg 。
据介绍 ， 在150kwh电池包下 ， 2018年ES8续航能提升至730km ， 新款ES8能到850km ， ES6和EC6超过900km ， 而当天同步推出的首款轿车ET7则有望在新电池包的加持下 ， 续航里程突破里程碑意义的1000公里 。
需要指出的是 ， 当前国内乘用车市场最受欢迎的几款车型——特斯拉Model 3、比亚迪汉、以及小鹏P7 ， 当前电池容量分别最高达到77 kWh、76.9 kWh、80.9 kWh ， 续航里程则最高分别达到668 km、605 km以及706 km（据工信部数据） 。
超多干货！新能源的“蔚来”疾驰而至 固态电池凭什么这么能打？文章插图
固态电池、超高续航……新款电池包结合时下最为前沿、热门的动力电池关键词 ， 毫无疑问以成为蔚来汽车开年首个“秘密武器” ， 为其打响新年电动车市场争夺战的第一枪 。
根据发布会介绍 ， 新电池能够在性能上取得大突破 ， 主要来源于三项工艺：“原位固化固液电解质”、“无机预锂化硅碳负极”、“纳米级包覆超高镍正极” ， 而其似乎与特斯拉在2020电池日提出的几大电池技术（干电极+硅碳负极+超高镍）异曲同工 。
“原位固化固液电解质”：此固态电池非彼固态电池
首先是“原位固化固液电解质”工艺 。 需要注意的是 ， 此次新电池所用的“固态电池”措辞 ， 非彼固态电池 ， 仍需使用电解液、隔膜 ， 类似于准固态（半固态）电池 ， 即采用聚合物基体PVDF、PEO等作固态电解质 ， 但聚合物基体PVDF、PEO成膜后含有残留溶剂 。
而新电池包创新在于原位聚合涂覆技术 ， 即在基膜上进行的涂覆是由原味聚合反应实现 ， 可以改善正负极界面接触 ， 预计原位聚合涂覆用了LLZTO、LATP等陶瓷固态电解质成分 ， 因此叫做固态电池 。
回溯至特斯拉2020电池日 ， 大手笔收购Maxwell后 ， 外界均猜测特斯拉会推出干电极技术 ， 即不需要涂抹湿浆 ， 也就不需要使用溶剂 ， 这样就可以加快电池制造速度 ， 降低电池制造成本 。 在电池日当天 ， 干电池技术也的确成为了马斯克重点推介的技术之一 。
另据Maxwell此前介绍 ， 干电池电极技术还可应用于固态电池体系 。
“无机预锂化硅碳负极”：为解决痛点各出妙招
其次是“无机预锂化硅碳负极”工艺 。 其中 ， “硅碳负极”顾名思义是指由碳硅混合物组成的负极 ， 目前特斯拉等电动车巨头搭载的部分锂电池 ， 均已采用硅碳负极 ， 但从市场格局来看 ， 当前负极材料仍主要以石墨负极为主导 。
石墨负极主要优点是结构稳定 ， 循环性能很好 ， 但是其容量已经达到了瓶颈阶段 。 而硅碳负极材料由于其较高的容量 ， 有助于现在提高锂电池能量密度 ， 是下一代负极的主要发展方向 。 当前的主要难点在于存在充放电过程中体积膨胀率较大、循环寿命不够、首充效率低（65%-85%）等缺点 。
“无机预锂化”正是为解决碳硅负极这些痛点应运而生 ， 其实质为弥补充放电过程中不可逆的锂损耗 ， 提前对电极材料进行补锂 ， 以提升首次充放电效率 ， 并提高电池的总容量和能量密度 。 目前 ， 常见的预锂化方式是负极补锂 ， 如锂箔补锂、锂粉补锂（SLMP）等 。
特斯拉同样为碳硅负极的技术改进有所动作 ， 其在电池日前夕发布的注册页面背景图片即为一种新电池材料——硅纳米线的结构图 ， 其发明者美国电池初创企业Amprius的核心技术点 ， 正是在于使用硅纳米线制造电池负极 ， 或能有效解决充放电过程中体积膨胀率较大的问题 。
【超多干货！新能源的“蔚来”疾驰而至 固态电池凭什么这么能打？】“纳米级包覆超高镍正极”：国内已有研究先例


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