固態電池要變天了,日韓打響“奪位站”_環球實時
2023-05-04 15:55:28 來源:能源圈
寶馬MINI冰淇淋事件持續發酵,一場冰淇淋引發的征討,讓德國寶馬汽車公司(BMWG)公關如臨大敵。
(資料圖片)
4月20日,寶馬集團歐股大跌3.62%,市值蒸發24.21億歐元,折合人民幣約183億元。網友對此評論:“別摸我”改名“別買我”。
寶馬集團兩度道歉難以平息輿論怒火,不過此次風波倒是一定程度澆滅了市場對于寶馬2025年將推出固態電池車的熱情。前不久,寶馬集團宣布,將與美國初創公司Solid Power合作,在自己的電池制造中心采用全固態電池中試生產線,進而朝全固態電池的量產邁進。
在亞洲,中國千億鋰礦巨頭贛鋒鋰電也甩出王炸,發出將固態電池裝車上市計劃:搭載贛鋒鋰電三元固液混合鋰離子電池的純電動SUV賽力斯SERES—5規劃于2023年上市。贛鋒鋰業的固態電池商業化進程再提速。
日本汽車制造商日產(Nissan)宣布,正在全力推出一款裝載全固態電池的電動車。豐田、松下、京都大學、日本理化學研究院等38家汽車、電池、材料企業和科研機構聯合,計劃到 2030 年前后將固態電池組每千瓦時的成本降至鋰電池的 30%。除此之外,韓國三星 SDI 和 SK電池企業也在聯合研發固態電池。
全球巨頭均押寶這一技術成本高的賽道,艱難而堅定地邁出量產步伐。不少人可能發問:固態電池為何這么牛?發展固態電池好處何在?
01固態電池:潛力大
其實,發展固態電池的必要性可以由液態電池的局限性側面印證。當前液態電池能量轉化率已臨極限,且液體電池易起火爆炸,安全性始終是一大隱患。
▲液態電池無法克服枝晶在電解液內生長,有時候會穿透隔膜導致短路
固態電池不會漏液,更加安全。并且固態電池理論能量密度碾壓液態電池,重量更輕,也有更長的工作壽命和更快的充電的潛力。
中國在固態電池領域布局較晚,在傳統鋰電池由中國領先的格局下,歐美日韓更是加碼固態電池,以借此彎道超車。當前,固態電池可以分為三種技術路線(按照材料體系劃分)。日韓押寶硫化物體系,歐洲主要為聚合物路線,美國和中國則以氧化物為主。
02歐美:固態電池來了,又似乎沒來
曾經,歐美地區是固態電池的發源地。
在美國,橡樹嶺國家實驗室1990年就造出了固態電池,充放電上萬次不衰竭,充滿電只要幾分鐘,能量密度是現在液態鋰電池的2.5倍。但在此后的30多年間,沒有實現量產。
當下,特斯拉仍在電動汽車領域處于統治地位。與此同時,特斯拉沒有停下技術創新的步伐,2022年7月推出的4680電池,似乎是他們想要維持這一地位的最新嘗試。而在特斯拉行動之前,同在美國的固態鋰電池制造商量子景觀(Quantumscape)已發布了他們革命性的固態電池,將壓力給到特斯拉。
據了解,量子景觀學府背景較硬,創始人之一是斯坦福大學教授,十年來接受大眾汽車的資金扶持,也獲得了卡塔爾等的投資。
眾多投資背后,是量子景觀固態電池的巧妙設計和優秀性能。
在歐洲,由聚合物導電率難以提升,該地區的固態電池量產推進得也比較慢,公共交通是歐洲將固態電池推向市場的切入口,如法國已有公司把聚合物電池做到城市巴士中。
2017年,鋰電池之父約翰·古迪納夫與瑪麗亞·海倫娜·布拉加開發一種聚合物固態電池,轟動一時
目前,歐洲在固態電池的布局從研發逐漸轉為以投資為主,歐洲著名的整車廠多次投資國外的電池企業,像大眾、寶馬、奔馳都有投資相應的美國初創公司,以爭取在下一代全固態電池上的話語權。
03日韓:打響“奪位站”
豐田、松下可以算是日本涉足固態電池典型性公司。
從上世紀開始,豐田從未放棄過固態電池這一難啃的骨頭,研發30多年,擁有全世界最多的固態電池專利。11年前,豐田在世界范圍首發硫化物固態電池。這種固態電池電導率首次超過液態電池。豐田在2020年開始生產固態電池,還給出量產時間線:2025年。
▲豐田的固態電池概念車
而日本電池巨頭松下,對固態電池的態度顯示出其內心的糾結:淺試-終止-重啟。松下和豐田已展開長達數十年的合作,包括在固態電池方面。日本現有38家研發機構,包括豐田、尼桑、本田等公司,大學一起做硫化物體系全固態電池研發。
在韓國,該國三大電池制造商中有兩家固態電池技術比較領先:
LG新能源計劃在3年內開發出鋰硫電池;
三星SDI宣布已經開始建造固態電池試生產線。
04中國:采取折中方案
與歐美日相比,中國是固態電池賽道上的新選手,科學家們為中國推開固態電池的大門,作出顯著貢獻:
2014年,清華大學的南策文創立清陶能源;
2015 年,在美國橡樹嶺國家實驗室深造十多年的梁成都加入寧德時代;
2015年,贛鋒鋰業開始入局動力電池業務,將固態電池視作核心目標,并在兩年后挖來了中科院寧波材料所的研究員許曉雄;
2016年,中科院物理所研究員李泓和院士陳立泉成立北京衛藍;
2017年,寧波鋒鋰(鋒鋰業關聯公司)成立,與國科學院寧波材料所有交流。
隨后,企業們大多選擇走穩健路徑——拿氧化物做半固態電池。
例如,蔚來在去年12月發布其新車ET7,搭載150KWh的半固態電池(氧化物固液混合電池),續航1000公里,但尚未有這款車的量產消息。除蔚來汽車外,動力電池公司國軒高科、孚能科技及鋰電池材料供應商贛鋒鋰業都宣稱在2022年實現半固態電池裝車。
▲蔚來新車ET7推出搭載了北京衛藍制造的固態電池的車型
不論海內外,固態電池技術路線的站隊已經開始。就中國來看,數十家初創固態電池公司(北京衛藍、清陶能源、太藍新能源、高能時代、恩力動力等)先后獲得融資,這些公司多數都只有量產計劃,沒有產品,沒有客戶也沒有訂單,但估值可以超過20億元?;蛟S在他們口中,寧德時代被稱為 “傳統鋰電公司”,是需要被顛覆的舊勢力。
原文標題 : 別光盯著寶馬冰激淋,固態電池要變天了