鉅大LARGE | 點擊量:1245次 | 2020年03月23日
固態(tài)電池商業(yè)化進程加速,車企紛紛布局
導(dǎo)讀:由于傳統(tǒng)的動力鋰離子電池在能量密度、安全性方面的局限,性能更為強大的固態(tài)電池成為未來頗被看好的研發(fā)方向。進入2020年,固態(tài)電池的研發(fā)進程似乎正在加速。
當(dāng)前,全球新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奔涌如潮,各家車企都爭相在這一新的賽道搶占先機。由于傳統(tǒng)的動力鋰離子電池在能量密度、安全性方面的局限,性能更為強大的固態(tài)電池成為未來頗被看好的研發(fā)方向。
進入2020年,固態(tài)電池的研發(fā)進程似乎正在加速。近日,豐田與松下合作成立了一家合資公司,新公司將從今年四月開始運營,開發(fā)生產(chǎn)固態(tài)電池。其實,豐田早在2008年就已經(jīng)開始了研發(fā)固態(tài)電池技術(shù)之路。2014年豐田就透露2025年左右要實現(xiàn)固態(tài)電池汽車量產(chǎn)。豐田執(zhí)行副總裁兼首席技術(shù)官寺島茂樹在今年東京車展前夕透露,豐田將在2020年東京奧運會期間推出一款搭載固態(tài)電池技術(shù)的新能源車。
在固態(tài)電池的研發(fā)上,以豐田為代表的日本公司最為積極。事實上,日本從2018年開始舉全國之力研究車載全固態(tài)電池,日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機構(gòu)(NEDO)啟動的開發(fā)全固態(tài)電池的項目,2018-2022年將投入100億日元,吸引豐田、日產(chǎn)、本田技術(shù)研究所等汽車廠商以及松下、杰士湯淺等電池公司共同研發(fā)。該項目致力于固態(tài)小型電池領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)商用化,而其中豐田在固態(tài)電池領(lǐng)域擁有大量專利,占據(jù)全球固態(tài)電池專利數(shù)量13%,是全球擁有專利數(shù)量最大的公司。
除了豐田外,前不久戴姆勒與加拿大魁北克水電公司宣布建立合作關(guān)系,共同開發(fā)固態(tài)電池技術(shù)。雙方合作目的是測試新材料,加速固態(tài)電池量產(chǎn)應(yīng)用。戴姆勒方面表示,電池是電動汽車的關(guān)鍵零部件,固態(tài)電池將是下一個關(guān)鍵技術(shù)。一旦該固態(tài)電池達到量產(chǎn)狀態(tài),將在戴姆勒旗下電動汽車上使用。據(jù)戴姆勒方面透露,2020年有可能看到乘用車固態(tài)電池原型產(chǎn)品。
在國際上,全球知名車企包括雷諾、寶馬、大眾、現(xiàn)代等也都已經(jīng)大量投資固態(tài)電池。雷諾汽車表示,到2025年旗下電動汽車可能會使用鈷含量為零的固態(tài)電池;大眾也在2019年宣布將于2025年前生產(chǎn)固態(tài)電池;而寶馬積極和Solid Power在固態(tài)電池方面深度合作,有望于2026年實現(xiàn)固態(tài)電池突破性進展并隨后量產(chǎn);現(xiàn)代汽車則選擇投資初創(chuàng)固態(tài)電池材料公司Ionic Materials來布局,預(yù)計2025年可實現(xiàn)固態(tài)電池量產(chǎn)。
近年來,包括我國、美國、歐洲等在內(nèi)的全球市場已經(jīng)發(fā)生了眾多新能源汽車自燃起火事故,涉及特斯拉、蔚來、比亞迪等知名電動汽車品牌。由于傳統(tǒng)鋰離子電池采用的是有機液體電解液,在過度充電、內(nèi)部短路等異常的情況下,電池容易發(fā)熱,造成電解液氣脹、自燃甚至爆炸,存在嚴重的安全隱患。而全固態(tài)鋰離子電池采用固態(tài)電解質(zhì)替代傳統(tǒng)有機液態(tài)電解液,有望從根本上解決電池安全性問題,是電動汽車和規(guī)模化儲能理想的化學(xué)電源。
按照《我國制造2025》確定的技術(shù)目標,2020 年鋰離子電池能量密度到 300 Wh/kg,2025 年能量密度達到 400 Wh/kg,2030 年能量密度達到 500 Wh/kg?;诂F(xiàn)有體系鋰離子電池的能量密度雖然可以達到300Wh/Kg,但是很難繼續(xù)提升。我國科學(xué)院院士歐陽明高曾表示,基于各國動力鋰電池技術(shù)路線的比較,短時間來看是液態(tài)電解液的鋰離子電池,發(fā)展高鎳三元正極和硅炭負極,中長期將從液態(tài)電解質(zhì)電池逐步過渡到全固態(tài)電池。
值得注意的是,在固態(tài)電池的應(yīng)用推進上,國內(nèi)車企也表現(xiàn)出極大的興趣,其中造車新勢力可堪稱先鋒。
其中,蔚來汽車與輝能科技于2019年八月達成戰(zhàn)略合作,雙方將共同打造采用輝能MAB固態(tài)電池包的樣車。未來隨著樣車下線,雙方將就固態(tài)電池包的生產(chǎn)合作展開更為深入討論。同年九月,愛馳汽車與輝能科技達成合作協(xié)議,雙方將共同開展固態(tài)電池作為車載動力鋰電池相關(guān)技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用。同年十月,哪吒汽車正式與清陶能源達成全面深度合作,共同推進固態(tài)電池的研發(fā)與應(yīng)用,并加快在新能源汽車上的商業(yè)化落地。
此外,天際汽車于2019年年初展出了國內(nèi)首輛配裝固態(tài)電池的電動汽車ME7樣車。天際汽車董事長兼CEO張海亮表示,天際固態(tài)電池將于2021年批量生產(chǎn)并裝車上市,電芯能量密度可以超過300Wh/kg。
事實上,在我國全力研發(fā)固態(tài)電池已經(jīng)上升到國家戰(zhàn)略層面。2019年十二月,國家工信部公布《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》(征求意見稿),在“執(zhí)行電池技術(shù)突破行動”中,加快固態(tài)動力鋰電池技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化被列為“新能源汽車核心技術(shù)攻關(guān)工程”。
不過,固體電池的風(fēng)口雖將要到來,但是業(yè)內(nèi)預(yù)計,固態(tài)電池技術(shù)真正成熟可能要等到2025年前后,真正具備量產(chǎn)量力可能要等到2030年前后。而到了2030年,全球固態(tài)電池需求有望接近500GWh。
原標題:全球車企提速固態(tài)電池商業(yè)化