【凤凰网汽车 固态电池要起飞了?】“全固态电池,日本应该超前我们5年”,12月2日,欧阳明高院士在接受媒体采访时表示。固态电池似乎已经成为车业最炙手可热的话题之一。在国外,有印度研究机构号称,2022年推出固态可充电铝电池,即成为世界上第一款商用铝离子固态电池。届时电池续航至少能提高3倍,车用续航轻松超过1200公里。在国内,有两大消费电子巨头——即将造车的小米和想要造车的华为,联手进军固态电池领域。

随着新能源汽车渗透率的不断提升,动力电池市场正快速向TWh时代迈进。而规模的扩大,也让技术迭代被提上了日程。有观点认为,电动车的竞争最终将成为电池的竞争。

同时我们发现,对于固态电池,海外车企展现出了空前的积极性。

固态电池是下一个风口吗?还是资本市场的新故事素材?能否成为欧美日车企和电池厂超车的机会?

海外企业押宝固态电池成风

12月1日,Stellantis集团宣布战略投资美国固态电池技术公司Factorial Energy。双方还签署了联合开发协议,以推进Factorial的高压牵引固态电池技术。目标是在2026年引入首个具有竞争力的固态电池技术。

此外,投资这家固态电池公司的不只有Stellantis集团,还有梅赛德斯-奔驰和现代汽车集团。

奔驰不但投资了数千万美元,还将任命一名代表进入该公司的董事会。目标是在2022年开始测试电池原型产品,并在未来 5 年内将该技术引入批量生产。

现代和起亚也在一个月前联合宣布,同Factorial Energy签署了包括战略投资合作在内的联合开发协议。包括单元、模组、系统各层面在内,达到电动汽车整车集成,并共同开发固态电池的规范化生产。

11月29日,日产汽车宣布到2028财年推出搭载全固态电池(ASSB)的电动车型,届时电池组的成本将降至每千瓦时75美元。未来,成本会进一步降低至每千瓦时65美元,以实现电动车型和燃油车型的成本平价。日产汽车表示,全固态电池(ASSB)能够将充电时间缩短至原来的三分之一。

10月份,韩国电池制造商SK Innovation向福特汽车支持的固态电池开发商Solid Power公司投资3000万美元,联合生产车规级固态电池。SK的电池研究负责人在不久前表示,计划比竞争对手提前两年或更早交付固态电池,而这一时间点预计在2025年之前。

6月,LG新能源亚洲营销总经理朴镇庸公开表示,LG新能源正在着手开发新一代电池,包括拥有更优秀安全性能的聚合物和硫化物的全固态电池,争取2026年实现量产,将有望应用于电动汽车和飞机领域。9月,LG能源表示,已开发出可在室温下充电的固态电池,能够在25℃下充电500次以上。

5月,三星SDI宣布将在2025年之前完成大型全固态电池单元和原型全固态电池单元的开发,并于2027年开始量产。

宝马则宣布和福特及其他合作伙伴扩大与美国固态电池企业Solid Power的现有联合开发协议,投资1.3亿美元用于固态电池技术研发。

4月,宝马集团宣布,与德国政府合作开发的新一代电芯项目取得进展。宝马计划从明年开始,将100安时固态电芯用于固态电池车规级标准的测试及整车的集成,于2025年前推出应用固态电池的原型车,并在2030年前将技术应用于量产车。

同月,大众汽车宣布对固态电池企业QuantumScape追加1亿美元的投资。

作为固态电池领域拥有专利最多的车企,丰田的固态电池已经开始在原型车上进行测试。丰田计划到2030年,预计投入1.5万亿日元用于开发动力电池及其电池供应链。

此外,丰田还与松下成立了固态电池合资公司,计划在2025年量产搭载固态电池的电动汽车。

得不到的永远在骚动

前面提到的这些海外企业,all in固态电池的态度非常坚决。但是这就像L4级自动驾驶一样,很多车企都说自己已经实现了,可事实呢?反正没落地,你怎么说都行。

对于如何优雅的蹭热点,车企都是个中好手。就连元宇宙这种虚头八脑的东西都可以蹭,固态电池有什么不能蹭呢。

有时候,科研人员在研发一项新技术的时候,关心的不是这项技术到底能不能应用,而是之前有没有人用过,没人用过就能发论文。

企业也是一样,这项技术还没人用,我就可以拿来包装,没准就可以拉高股价。

比如QuantumScape,在去年11月上市后,一个月内股价便飙升了300%,第二月又上涨了80%,最高时达到了132.73美元/股。

没有故事的企业才更需要故事,PPT造车这件事有不是只有在新势力身上才会出现。

作为“电动一哥”的特斯拉,自然比其他车企更明白动力电池的重要性,但马斯克似乎对固态电池就不是特别感冒,虽然他也并没有否定过。

不过,如果真如一些媒体报道的那样,QuantumScape的固态电池能够颠覆特斯拉,你认为马斯克会不知道这件事么?那为何他还在琢磨4680?

我想,大概率是因为时间的问题。

主流观点认为,半固态电池或许能够在2025年左右实现大规模量产,而全固态电池完全实现商业化至少还要10年的时间,可能这也是马斯克对于固态电池一直持保守态度的原因。或许在他看来,10年的时间会发生很多变化,还是专注于当下比较好。

国轩高科工研总院常务副院长徐兴无此前曾说过,锂金属负极全固态电池还有很长的路要走,投入应用估计是十年以后的事情。他认为,一方面,全固态的电解质目前解决起来还有非常大的困难;另一方面,锂在循环过程中即使没有锂枝晶,也要面对粉化的问题、循环寿命的问题。

另外,固态电池到底是不是终极路线,到现在也没人能百分百确定。

固态电池的优势就不用太多说了,简单概括就是,由于液态锂离子电池存在电解液氧化、电极膨胀、高温失控等安全隐患,只能牺牲能量密度来换取稳定性。而固态电池因为采用了固态电解质,所以更轻、更薄、更密、更稳,既能提升续航里程,也更加安全。

不过,全固态电池的劣势也很明显,比如固态电解质导锂能力差,锂离子导电率低,内阻高导致内部传输效率低。还有就是循环寿命的问题,即便QuantumScape完成了800次的循环测试,但是与1500次的三元锂和2000次的磷酸铁锂相比,还是有很大的差距的。

总之,固态电池现阶段还有很多技术瓶颈没有突破,能量密度、功率密度、循环寿命、安全、成本,这5个要素少了哪一个,在最终实现商业化的时候都会受到非常大的挑战。尤其是成本问题,是最难翻越的大山,因为固态电池的成本是肉眼可见的,不是靠规模化就可以降下去的。

汽车分析师、北方工业大学汽车产业创新研究中心研究员张翔向凤凰网汽车表示:“固态电池的技术指标要比传统的锂离子电池好很多,但是这个指标主要是实验室里面的指标,实际量产过程中还有很多问题没有解决。固态电池属于革命性的突破,所以其不确定性也更高。”

有分析指出,蔚来的半固态电池可以看作是全固态电池代替液体电池的过渡方案,更适合当下的市场。国外的企业选择直接研发全固态电池,有些是在自我炒作,有些是想放手一搏。

日本电池系统开发企业ENAX社长三枝雅贵此前就曾表示:“从成本方面来说,电池已成为中国的天下。日企希望借助技术实力,在全固态电池领域挽回局面。”

中国在固态电池上落后了?

与前面提到的那些海外企业相比,国内的企业在固态电池方面的探索的确没有那么激进,但要说落后也不太准确。

比如,中科大在几个月前发现了一种全新的氯化物固态电解质——氯化锆锂,突破了固态电池的成本瓶颈,可变形性好,比一般的固态电解质耐湿,还可以让成本降低 94%。

11月,半固态电池供应商卫蓝新能源将\获得来自小米集团、华为等机构约5亿元的战略投资,其估值达到50亿元。

10月份,辉能科技完成了3.26亿美元的新一轮融资。按照规划,他们要在2021年达到1GWh的半固态锂离子电池产能,到2024年实现全固态电池量产。

9月,清陶发展的QT-360高能量密度产品在国家机动车产品质量监督检验中心(上海)完成国家强检认证测试。该产品电池单体实测放电容量(1/3C)超过116Ah,能量密度为368Wh/kg。

7月,赣锋锂电与东风公司技术中心正式签约,并签订固态电池E70车型示范推广协议。2022年初,赣锋锂电固态电池或将率先搭载在东风E70车型上,并完成车辆交付和示范推广。不过,目前赣锋锂电的第一代和第二代固态电池均为固液混合电池技术,也就是半固态电池。

4月14日,蜂巢能源与中国科学院宁波材料技术、工程研究所共建的固态电池技术研究中心在无锡揭牌。按照计划,蜂巢能源将于2025年在量产车上应用示范能量密度达350-500Wh/kg的固态电池。

同月,鸿海董事长刘扬伟表示,富士康将在2024年推出固态电池。

今年年初,宁德时代公开了两种与固态电池相关的专利。

可以看出,与海外企业直接瞄准全固态电池不同,国内的卫蓝新能源、清陶发展、国轩高科、赣锋锂电等,其实都选择了半固态电池的路线,虽然他们也有全固态电池的生产线,但已量产的全固态电池主要应用在消费电子、特种电源等领域。已下线的用在新能源汽车上的半固态电池,目前处在验证测试阶段。

虽然宁德时代在5月份的时候表示,目前已经可以做出固态电池的样品,但是距离实现商业化还有很远的路要走,预计到2030年才会面向市场推出。所以,他们选择了钠离子电池作为过渡。

第一代钠离子电池电芯单体能量密度已经达到160Wh/kg,不但低温性能更佳,且系统集成效率更高。

另一方面,我国的锂离子动力电池技术与国外先进水平还存在一定差距。

中国科学院物理研究所研究员黄友元认为差距主要表现在三个方面:一是国内的锂离子动力电池单项指标可能与国外接近甚至更高,但总体指标偏低,特别是在电池寿命上面;二是在产品的可靠性、一致性上存在较大差距;三是产业规模总体很大,但存在单家公司规模较小、过于分散的问题。

或许是因为有这方面的原因,所以国内的动力电池企业或者车企在技术创新的时候会更加谨慎,相比海外企业步子迈得小一些。

写在最后:不可否认,目前美、德、日在全固态电池领域拥有一定的技术前瞻优势,如果国内的动力电池企业和车企不加以重视,很难说会不会在10年后甚至5年后失去目前的主动权。而且目前的液态锂离子电池,也很难完成2025年400Wh/kg和2030年500Wh/kg的能量密度目标。

当然,也有观点认为,海外企业直接研发全固态电池风险很大。

比如,已默默研发固态电池长达数年之久的Fisker,在今年年初表示放弃研发全固态电池,前面90%的努力都打水漂了。

无独有偶,锂电池企业麻省固能(SES)也放弃了全固态电池技术研发,而是选择固液混合的半固态电池路线。

固态电池的走热有技术层面的必然性,但行业对固态电池的热切期盼,也与资本力量在背后的推波助澜不无关系。

企查查提供的信息显示,2020年国内动力电池赛道披露的融资金额为627.38亿元,2021年(截止至11月底)这一数据增长138.66%至1497.33亿元。

资本市场的热情高涨,为动力电池领域提早进入军备竞赛阶段添了一把火。说的更直白点,其实就是内卷造成的。

但核心技术的迭代需遵循客观规律,不可一蹴而就,毕竟动力电池在一致性、安全性、稳定性等方面都有非常高的要求。企业不可一味的喊口号,更不可在传播时去误导我们的消费者。

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回首过往,不知是自己不够成熟,还是太在乎,总会因为得不到自己想要的而针锋相对,恶言相告…每个人在感情中,当不能得到满足时,会情不自然的想到自己都付出到底值不值得?自己为他付出了多少?谁又会站在对方的角度去考虑她为我付出了什么!当爱情甜蜜时,一切都带有颜色,缤纷多彩。当不爱了,做任何事情都是多余的,曾试着很多次挽回,想回到很甜蜜的时光,但心里知道,早已回不去了!当爱情褪去,平凡将是最大的考验!感情是靠自己经营的,我努力的尝试,到最后依旧是……

天依旧在下雨,我想自己喜欢下雨天是因为雨天是最能抒发自己情感的一种氛围衬托,而恰恰是多愁善感的人得一种心境吧!


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