鉅大LARGE | 點擊量:722次 | 2022年10月31日
大眾正式啟動自主生產(chǎn)固態(tài)電池
電動汽車競爭關(guān)鍵在電池競爭,而固態(tài)電池將成鋰離子電池時代之后的下一個繼承者。大眾集團為擺脫亞洲電池制造商依賴和搶占技術(shù)高峰,未來將自主生產(chǎn)固態(tài)電池,并計劃在2024年到2025年開始進行批量生產(chǎn)。
8月1日,大眾集團發(fā)布第二季度財報,期間大眾集團首席執(zhí)行官赫伯特?迪斯表示,大眾將計劃自主生產(chǎn)固態(tài)電池,可能從2024或2025年開始批量生產(chǎn)。迪斯稱,長期內(nèi)我們一定不能依賴于幾家亞洲制造商,并且補充,固態(tài)電池工廠可能建在歐洲,若條件合適甚至可能建在德國。
此消息一經(jīng)媒體披露,頓時成為行業(yè)熱議所在。而“固態(tài)電池”更是重中之重。在外界眼中,對于電動汽車動力電池的了解,若非從事該領(lǐng)域工作或者是十分感興趣,很難準確的理解什么是固態(tài)電池。
眾所周知,電池、電機、電控為電動汽車的核心三大件,其中決定電動汽車續(xù)航里程的是電池。電動汽車續(xù)航里程的競爭關(guān)鍵是電池能量密度的競爭。而每一類的電池材料體系都有一定的能量密度上限。從第一代的鎳氫電池和錳酸鋰電池開始,到第二代的磷酸鐵鋰電池,直至目前廣為采用并預計持續(xù)到2020年左右的第三代三元電池。其能量密度和成本分別呈現(xiàn)上升和下降態(tài)勢。
其中,磷酸鐵鋰電池,單體能量密度大致在120-140Wh/kg,量產(chǎn)化的三元電池單體能量密度可以達到130-220Wh/kg。目前來說,在現(xiàn)有體系內(nèi)的電池能量密度很難突破300Wh/kg,更不要說達到2025年單體電池能量密度400Wh/kg、2030年500Wh/kg的目標了。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
全球主要固態(tài)電池廠商和研究機構(gòu)布局
為此,一種全新的電池材料體系成為下一代電池的發(fā)展方向,這便是固態(tài)電池。固態(tài)電池與現(xiàn)行普遍使用的鋰離子電池和鋰離子聚合物電池區(qū)別在于使用固體電極和固體電解質(zhì)??梢源蟠筇嵘囯姵氐哪芰棵芏取8鶕?jù)專家預測,2020年固態(tài)電池技術(shù)研發(fā)將取得突破性進展,屆時固態(tài)電池將在成本、能量密度和生產(chǎn)過程等方面進一步趕超鋰離子電池。甚至到2030年,鋰離子電池將不再是電動汽車的主流電池。
固態(tài)電池相對于傳統(tǒng)鋰離子電池優(yōu)點比較明顯。首先就是體積,由于不需要電解液和隔膜,由固態(tài)電解質(zhì)取代,相同的能量密度下,固態(tài)電池的厚度會更小。其次就是重量方面,在使用固態(tài)電解質(zhì)后,石墨負極可用金屬鋰替代,以減輕負極材料的用量,使整個電池重量明顯減輕。同時,更高的安全性,更好的快速充電能力也是其較目前鋰離子電池的優(yōu)勢。在集成進電動汽車時,固態(tài)電池還具有結(jié)構(gòu)緊湊、規(guī)??烧{(diào)、設計彈性大等利于整車集成的特點。
以大眾汽車首款電動車e-Golf為例,目前續(xù)航里程為300公里,如果采用固態(tài)電池技術(shù)可以將其續(xù)航里程提升至750公里。但目前來說,受成本、技術(shù)方面的因素影響,固態(tài)電池短時間內(nèi)比較難實現(xiàn)商業(yè)化。
目前來看,世界主流汽車制造商紛紛將電氣化視為未來發(fā)展要地,大眾汽車相對來說在電氣化領(lǐng)域布局并不算超前,但電氣化戰(zhàn)略影響不可謂不大。根據(jù)2017年9月,大眾汽車發(fā)布的“RoadmapE”電動化戰(zhàn)略要求,大眾汽車最晚到2030年將實現(xiàn)整個車型陣容的電動化。這意味著,大眾集團旗下的300余款車型屆時每款車型將推出至少一款電動版。為實現(xiàn)這一計劃,大眾汽車到2025年,將需要超過150千兆瓦小時的電池容量,這相當于至少四個超級電池工廠的年產(chǎn)量。
兵馬未動糧草先行,為使得電池產(chǎn)量達到“RoadmapE”的匹配要求,2017年9月,大眾集團面向全球啟動500億歐元的電池招標,截止目前,大眾集團已經(jīng)簽訂的采購額度為200億歐元,第一家中國的電池合作伙伴為寧德時代。除此之外,三星SDI、松下也是大眾集團主要電池供應商。而這些電池供應商同時也與寶馬、豐田有戰(zhàn)略合作關(guān)系,也就是說大眾汽車在電池供應方面步寶馬和豐田的后塵,大眾想要在此領(lǐng)域取得突破其困難可想而知。
在動力電池方面,大眾與其步人后塵,不如另辟蹊徑。為擺脫亞洲電池制造商的依賴,同時在電池領(lǐng)域取得領(lǐng)先技術(shù)。大眾集團在今年6月份,宣布向美國加州科技公司QuantumScape公司投資1億美元,雙方將共同建立一家合資公司用來研究固態(tài)電池技術(shù),大眾派遣一位高管擔任QuantumScape董事會成員,雙方計劃在2025年前實現(xiàn)固態(tài)電池量產(chǎn)化。
資料顯示,QuantumScape公司成立于2010年,總部位于加州圣何塞,在固態(tài)電池技術(shù)方面擁有超過200多項技術(shù)專利。此外,從大眾方面獲悉,QuantumScape公司的固態(tài)電池樣品已經(jīng)在德國進行測試。
汽車預言家梳理大眾與QuantumScape公司之間的關(guān)系發(fā)現(xiàn),大眾早在2014年12月已經(jīng)持有QuantumScape公司5%的股權(quán),此次大眾再次注資1億美元,大眾集團已成為QuantumScape公司最大股東。這也表明,大眾集團對QuantumScape公司在固態(tài)電池技術(shù)方面的發(fā)展很是認可。
汽車預言家曾在2017年9月份時,報道過大眾集團計劃用500億歐元收購金屬鈷。不難看出,大眾集團早就有囤積電池原材料的計劃,此次又有QuantumScape公司的固態(tài)電池技術(shù),可以得知,大眾集團進行自主生產(chǎn)固態(tài)電池的計劃正在順利推進。