日前,豐田公布了與松下建立電池合資企業(yè)的細(xì)節(jié),固態(tài)電池是該合資企業(yè)的主要產(chǎn)品之一。事實(shí)上,固態(tài)電池近年來持續(xù)升溫,形成了新一輪投資浪潮。
豐田宣布了與松下建立電池合資企業(yè)的細(xì)節(jié),固態(tài)電池是該合資企業(yè)的主要產(chǎn)品之一。事實(shí)上,固態(tài)電池近年來持續(xù)升溫,形成新一波投資熱潮。從技術(shù)和性能方面來看,極有可能成為三元后電動車的新選擇。
但從目前的進(jìn)展來看,其產(chǎn)業(yè)化條件還不成熟,尤其是在比亞迪用刀片電池提高能量密度,特斯拉在無鈷電池和超級電容上有所收獲之后,固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化可能會有所延遲。
掀起固態(tài)電池新浪潮。
事實(shí)上,早在與松下建立合資公司之前,豐田就已經(jīng)在固態(tài)電池領(lǐng)域取得了突破,但其產(chǎn)業(yè)化一直未能落地。豐田并不是唯一一家推廣固態(tài)電池的公司。
全球幾乎所有大型車企和領(lǐng)先的電池廠商都在持續(xù)推進(jìn)固態(tài)電池的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。
三菱、寶馬、現(xiàn)代、奔馳等電池龍頭企業(yè)如松下、三星等也做了多輪固態(tài)電池研究,出現(xiàn)了不同形式的聯(lián)盟與合作,包括豐田與松下的合作。
由豐田、本田、日產(chǎn)、松下等23家車企、電池和材料公司組成的聯(lián)盟甚至提出,要在2022年前全面掌握全固態(tài)電池相關(guān)技術(shù),到2030年將固態(tài)電池每千瓦時成本降至鋰電池的30%。
韓國三大電池公司LG Chem、三星SDI和SKI也組成了聯(lián)盟,共同開發(fā)包括固態(tài)電池在內(nèi)的下一代電池核心技術(shù)。國內(nèi)方面,
匯能科技、江蘇衛(wèi)蘭、寧德時代、比亞迪、郭萱高科、AVIC鋰電、江蘇陶青、李紳、億緯鋰能等多家電池企業(yè)也在固態(tài)電池領(lǐng)域有所布局。早在2018年,姑蘇陶青固態(tài)鋰電池生產(chǎn)線在江蘇昆山建成投產(chǎn)。
每天可生產(chǎn)1萬塊固態(tài)電池,能量密度可達(dá)400Wh/kg以上,并宣布2020年進(jìn)入動力電池領(lǐng)域。匯能科技表示,將建設(shè)1.5G~2GWh產(chǎn)能的固態(tài)電池生產(chǎn)線。只是目前還沒有在整車上裝載固態(tài)電池。
固態(tài)電池之所以受到青睞,在于目前市面上的動力電池還不能完全滿足電動汽車的需求,電動汽車對動力電池的要求更高。尤其是去年以來,三元電池頻頻起火,其安全隱患備受關(guān)注。尋找新的動力電池,
更好地滿足車輛的需求更加迫切。
還是下一代動力電池的主角。
“事實(shí)上,沒有一家廠商對固態(tài)電池完全無動于衷。對于下一代新技術(shù),每一個有實(shí)力的廠商都會去關(guān)注和研究,以保持競爭力。”劉焱龍說。真理研究首席研究員莫克也表示,電池領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步非??臁?
有實(shí)力的廠商不會只著眼于現(xiàn)在,而是放眼未來,時刻關(guān)注下一代電池技術(shù),探索各種新技術(shù)不斷提升電池性能,而固態(tài)電池就是目前各種探索的成熟分支。
有意思的是,國內(nèi)一些電池廠商提出了半固態(tài)的概念,這是其他國際電池廠商沒有的。“半固態(tài),顧名思義,介于液體和固體之間。通常電池是固態(tài)的,但內(nèi)部達(dá)到一定溫度后就是液態(tài)的?!笨杀日f,“這么多年來,
我們在電池領(lǐng)域一直處于跟進(jìn)狀態(tài)。半固態(tài)可以說是一種創(chuàng)新的探索。能否取得突破存在很大的不確定性,希望與風(fēng)險同在。如果能取得突破,這將是一個偉大的創(chuàng)舉。"
與此同時,特斯拉的超級電容器和無鈷電池最近成為業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。在其規(guī)劃中,該產(chǎn)品可以實(shí)現(xiàn)更高的循環(huán)壽命,同時,無鈷電池的成本更低;比亞迪的刀片電池也帶來了更高的能量密度。
“縱觀這幾年動力電池的發(fā)展,從磷酸亞鐵鋰、三元鋰電池到現(xiàn)在熱炒的無鈷電池、低鈷電池,動力電池的技術(shù)進(jìn)步相當(dāng)迅速,這背后是包括R&D機(jī)構(gòu)在內(nèi)的眾多企業(yè)的不斷探索?!睋?jù)中國化學(xué)與物理電池工業(yè)協(xié)會秘書長劉焱龍介紹,
隨著電動汽車對性能和成本的需求越來越大,尤其是我國新能源汽車市場,降低成本、提高動力電池性能的需求更加迫切,這就迫使電池領(lǐng)域加快技術(shù)迭代,不斷探索新技術(shù),尋求各種可能性。目前,
從各種研究結(jié)果來看,固態(tài)電池因其在安全性能、能量密度、循環(huán)壽命、工作溫度范圍等方面的優(yōu)異測試性能,被認(rèn)為是繼三元之后最有可能應(yīng)用于車輛的新技術(shù)產(chǎn)品。在動力電池領(lǐng)域,各種探索從未停止。
面對下一代電池技術(shù),固態(tài)電池將是主角。
尚未工業(yè)化。
不過,固態(tài)電池雖然實(shí)驗(yàn)效果不錯,但目前還沒有做好大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的準(zhǔn)備?!肮虘B(tài)電池產(chǎn)業(yè)化還很難?!眲㈧妄埍硎?,測試樣品的固態(tài)電池已經(jīng)做好,可以正常充放電,但能否達(dá)到車輛法規(guī)級別應(yīng)用還有待驗(yàn)證和研究。
“動力電池不同于一般的消費(fèi)電池,對一致性、加載后的循環(huán)壽命、安全性都有更高的要求。這是單型號固態(tài)電池目前必須攻克的難題。這些問題解決了,才能談工業(yè)化?!眲㈧妄堈f。
可比還強(qiáng)調(diào),盡管許多制造商對固態(tài)電池抱有很高的期望,包括豐田提出的2022年商業(yè)化應(yīng)用,但現(xiàn)在可能會更晚,也可能要到2025年才能實(shí)現(xiàn)?!皬囊簯B(tài)到固態(tài),對于電池結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)來說是一個巨大的變化。
這場革命對于電池企業(yè)來說并不容易?!澳苏f,以固態(tài)電池的生產(chǎn)為例,現(xiàn)在液態(tài)電池的生產(chǎn)是在階段之間注入電解液,固態(tài)電池內(nèi)部是固態(tài)的,這就決定了用現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝和設(shè)備是不可能生產(chǎn)出固態(tài)電池的。
這對電池企業(yè)來說是一個很大的挑戰(zhàn)?!半姵厣a(chǎn)是一個非常專業(yè)的過程。有一定實(shí)力的電池廠大多有10年以上的歷史。經(jīng)過多年的生產(chǎn)技術(shù)、設(shè)備甚至生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的摸索,電池有了今天的水平,被徹底推翻。
相當(dāng)于改變了自己的人生,這是一件非常困難的事情。"
更現(xiàn)實(shí)的考慮是,在目前電池產(chǎn)能不足的情況下,沒有企業(yè)會放棄目前成熟的技術(shù)、業(yè)務(wù)和體系,大刀闊斧地投入一個全新的領(lǐng)域。正如柯達(dá)最初發(fā)明數(shù)碼技術(shù)一樣,
但由于其在電影領(lǐng)域擁有較大的市場份額和成熟的產(chǎn)業(yè)鏈體系,未能及時轉(zhuǎn)型。再比如比亞迪最新的刀片電池,只是改變了現(xiàn)有的電池結(jié)構(gòu),通過空間利用率的提高,達(dá)到提高能量密度的目的。
足以滿足當(dāng)前提高動力電池能量密度的需求。有了刀片電池,比亞迪對下一代電池或者固態(tài)電池就沒那么迫切了。在不從根本上改變生產(chǎn)流程的前提下,效率最大化才是企業(yè)的生存之道??杀缺硎?,在動力電池領(lǐng)域,
這種轉(zhuǎn)變將是一個漫長的過程,尤其是車用規(guī)格級別的固態(tài)電池還沒有產(chǎn)業(yè)化。
編輯:陳偉
關(guān)鍵詞:固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化條件