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      全球車企提速固態(tài)電池商業(yè)化

      瀏覽次數(shù):1064 發(fā)布日期:2020-03-02

      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(jī)。由于傳統(tǒng)的動力鋰電池在能量密度、安全性方面的局限,性能更為強(qiáng)大的固態(tài)電池成為未來頗被看好的研發(fā)方向。

      進(jìn)入2020年,固態(tài)電池的研發(fā)進(jìn)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4月開始運(yùn)營,開發(fā)生產(chǎn)固態(tài)電池。其實(shí),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(shí)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(yùn)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企業(yè)最為積極。事實(shí)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(jī)構(gòu)(NEDO)啟動的開發(fā)全固態(tài)電池的項(xiàng)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、杰士湯淺等電池企業(yè)共同研發(fā)。該項(xiàng)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)量最大的企業(yè)。

      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(dá)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(shí)現(xiàn)固態(tài)電池突破性進(jìn)展并隨后量產(chǎn);現(xiàn)代汽車則選擇投資初創(chuàng)固態(tài)電池材料企業(yè)Ionic Materials來布局,預(yù)計2025年可實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池量產(chǎn)。

      近年來,包括中國、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(jī)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(yán)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(jī)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《中國制造2025》確定的技術(shù)目標(biāo),2020 年鋰電池能量密度到 300 Wh/kg,2025 年能量密度達(dá)到 400 Wh/kg,2030 年能量密度達(dá)到 500 Wh/kg。基于現(xiàn)有體系鋰電池的能量密度雖然可以達(dá)到300Wh/Kg,但是很難繼續(xù)提升。中國科學(xué)院院士歐陽明高曾表示,基于各國動力電池技術(shù)路線的比較,短期來看是液態(tài)電解液的鋰離子電池,發(fā)展高鎳三元正極和硅炭負(fù)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(jìn)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8月達(dá)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9月,愛馳汽車與輝能科技達(dá)成合作協(xié)議,雙方將共同開展固態(tài)電池作為車載動力電池相關(guān)技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用。同年10月,哪吒汽車正式與清陶能源達(dá)成全面深度合作,共同推進(jìn)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(shí)上,在中國全力研發(fā)固態(tài)電池已經(jīng)上升到國家戰(zhàn)略層面。2019年12月,國家工信部發(fā)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“實(shí)施電池技術(shù)突破行動”中,加快固態(tài)動力電池技術(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)真正成熟可能需要等到2025年前后,真正具備量產(chǎn)能力可能需要等到2030年前后。而到了2030年,全球固態(tài)電池需求有望接近500GWh。

      標(biāo)簽:  固態(tài)電池
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