寶馬、豐田紛紛下注，固態(tài)電池是噱頭還是黑科技？
時(shí)間:2021-05-15 12:51來源:愛買車 作者:綜合報(bào)道
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今年以來，動(dòng)力電池成為了新能源汽車領(lǐng)域的大熱門話題，各大新能源汽車制造商都紛紛曬出獨(dú)家的動(dòng)力電池“武器”。這些新能源汽車制造商中既有比亞迪不怕針刺試驗(yàn)的刀片電池，又有廣汽新能源8分鐘充電至85%的石墨烯電池，更有長(zhǎng)城汽車基于無鈷材料體系的“不起火、自愈合”果凍電池。
相較于以上電池，大家更關(guān)心的應(yīng)該是固態(tài)電池的進(jìn)展。最近一段時(shí)間，關(guān)于固態(tài)電池大規(guī)模商用化的報(bào)道突然多了起來。近日，寶馬與福特以及其他投資機(jī)構(gòu)向美國(guó)Solid Power公司投資1.3億美元用于固態(tài)電池的進(jìn)一步研發(fā)，再加上豐田、大眾、蔚來等車企都公布了其在固態(tài)電池領(lǐng)域的最新進(jìn)展，吸引了業(yè)內(nèi)業(yè)外的大量“眼球”。相信很多人都很好奇，究竟固態(tài)電池目前進(jìn)展如何，距離量產(chǎn)到底還有多遠(yuǎn)呢？今天就跟大家解剖一番。
01
各大廠商積極布局固態(tài)電池
在當(dāng)前新能源汽車市場(chǎng)，固態(tài)電池是最有希望緩解電動(dòng)車“痛點(diǎn)”的電池技術(shù)，這也已成為新能源汽車界的共識(shí)。因此，各個(gè)新能源汽車制造商和電池廠商都聞風(fēng)而動(dòng)，想在固態(tài)電池領(lǐng)域搶占先機(jī)，為后期發(fā)展打下更好的基礎(chǔ)。
其中，寶馬可謂是固態(tài)電池技術(shù)領(lǐng)域的“積極分子”。在5月初時(shí)寶馬集團(tuán)宣布，將與福特以及其它投資機(jī)構(gòu)擴(kuò)大與固態(tài)電池技術(shù)廠商Solid Power的聯(lián)合開發(fā)，并投資1.3億美元用于低成本、高能量的固態(tài)電池技術(shù)。此次寶馬擴(kuò)大投資，無疑是為了在固態(tài)電池技術(shù)布局奪得先機(jī)，有利于其新能源戰(zhàn)略更好更快的推進(jìn)。
值得一提的是，寶馬集團(tuán)在4月29日發(fā)布消息稱，寶馬與德國(guó)政府合作開發(fā)下一代電芯項(xiàng)目取得新進(jìn)展，雙方將持續(xù)探索實(shí)現(xiàn)電芯技術(shù)的重大突破。同時(shí)寶馬還給出固態(tài)電池技術(shù)的落地時(shí)間表，希望能在2025年前，展開固態(tài)電池電動(dòng)原型車的測(cè)試作業(yè)，并且希望在2030年前將固態(tài)電池電動(dòng)車付諸大規(guī)模量產(chǎn)、并投入市售市場(chǎng)。
此外，豐田也是業(yè)內(nèi)公認(rèn)在固態(tài)電池領(lǐng)域最有實(shí)力玩家之一，它不僅掌握了大量固態(tài)電池領(lǐng)域的專利，還選擇與松下合作開發(fā)固態(tài)電池，初步計(jì)劃在2025年量產(chǎn)首款搭載固態(tài)電池的汽車；而大眾汽車計(jì)劃最早于2022年與合作伙伴QuantumScape開始試生產(chǎn)，保守估計(jì)要2025年才有固態(tài)電池上市銷售；現(xiàn)代汽車正在與三星SDI、SKI和LG等電池企業(yè)進(jìn)行合作，并計(jì)劃在2025年試生產(chǎn)配備固態(tài)電池的電動(dòng)車，在2030年實(shí)現(xiàn)全面批量生產(chǎn)。
不止國(guó)外企業(yè)，國(guó)內(nèi)車企也積極布局固態(tài)電池，并且都有取得一定的成果。
今年1月，蔚來宣布，它將在2022年第四季度推出具有360Wh / kg的超高能量密度的固態(tài)電池，以蔚來量產(chǎn)的時(shí)間來看，它那種應(yīng)該不是增長(zhǎng)的固態(tài)電池，而是半固態(tài)電池；長(zhǎng)城汽車旗下的蜂巢能源聯(lián)手中科院建設(shè)固態(tài)電池技術(shù)研究中心，計(jì)劃2025年在量產(chǎn)車上應(yīng)用固態(tài)電池。此外，國(guó)內(nèi)企業(yè)比亞迪、寧德時(shí)代、贛鋒鋰業(yè)、國(guó)軒高科等企業(yè)皆有參與固態(tài)電池研究，目前產(chǎn)品及技術(shù)已不斷取得新突破。
02
固態(tài)電池究竟是何方神圣
看到這里，你是否也納悶固態(tài)電池究竟是何方神圣，竟然能讓“眾人”如飛蛾投火般奮不顧身。眾所周知，目前新能源汽車制造商推出的新能源車型大多數(shù)使用的都是液態(tài)鋰離子電池，在正極與負(fù)極之間使用液體電解質(zhì)，而這種液態(tài)電池最大“痛點(diǎn)”是容易引發(fā)安全憂慮，能量密度也已到達(dá)極限，使續(xù)航里程沒有很大的突破。
而固態(tài)電池是一種使用固體電極和固體電解液的電池，由于電解質(zhì)不同，這就意味著穩(wěn)定性、安全性、儲(chǔ)能性等各個(gè)方面有著很大的區(qū)別。根據(jù)該領(lǐng)域技術(shù)專家的總結(jié)，固態(tài)電池主要有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：
首先，固態(tài)電池能做到更高的能量密度，這使新能源汽車的續(xù)航更長(zhǎng)；其次，固態(tài)電解質(zhì)解決了液態(tài)電解質(zhì)在充放電過程中形成的固體電解質(zhì)界面膜的問題和鋰枝晶現(xiàn)象，大大提升了電池的循環(huán)次數(shù)和使用壽命；另外，固態(tài)電池可簡(jiǎn)化封裝，在有限空間進(jìn)一步壓縮電池體積；最關(guān)鍵的還有，固態(tài)電池不易起火和爆炸，極大地降低了熱失控風(fēng)險(xiǎn)。
由以上優(yōu)點(diǎn)可知，針對(duì)目前純電動(dòng)車在安全性、續(xù)航里程等方面的短板，固態(tài)電池都具備絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，正因如此，大家一直對(duì)固態(tài)電池寄予厚望。不夸張的說，誰掌握了固態(tài)電池，誰就掌握了未來新能源汽車。
03
固態(tài)電池距離量產(chǎn)還有段路要走
顯而易見，固態(tài)電池很好地彌補(bǔ)了液體電池安全性能差、體積重量大以及能量密度低等缺點(diǎn)。不過理想很豐滿，現(xiàn)實(shí)也很骨感，固態(tài)電池至今仍沒有走出實(shí)驗(yàn)室階段，它所面臨的難題并不好攻克，主流觀點(diǎn)認(rèn)為需要5-10年時(shí)間才能大規(guī)模化量產(chǎn)。
作為一種新興電池技術(shù)，固態(tài)電池優(yōu)點(diǎn)很突出，但它同樣存在一些技術(shù)難點(diǎn)，導(dǎo)致其遲遲無法大規(guī)模量產(chǎn)。一方面，固態(tài)電池不使用電解液，離子導(dǎo)電率會(huì)大幅降低，從而使得想快速的充電很難實(shí)現(xiàn)；另一方面，固體電解質(zhì)界面接觸性差（固體-固體），內(nèi)阻較大，還沒有特別好的解決辦法。最后，就算解決了固態(tài)電池材料問題，由于固態(tài)電池工藝很復(fù)雜，產(chǎn)業(yè)鏈上下游不完整，制造成本偏高，也是難以大規(guī)模生產(chǎn)。當(dāng)然買車君也是持樂觀態(tài)度的，隨著電池技術(shù)的完善固態(tài)電池的這些缺點(diǎn)也會(huì)得到解決。
拋開理論不說，其實(shí)早在上世紀(jì)80年代，固態(tài)電池的研究已經(jīng)開始，至今還有沒有固態(tài)電池真正量產(chǎn)商業(yè)化，更別說批量在新能源汽車上搭載。就連手握1000多項(xiàng)固態(tài)電池領(lǐng)域?qū)＠呢S田，都不敢打包搭載固態(tài)電池的汽車何時(shí)能推出。值得一提的是，車企Fisker創(chuàng)始人Henrik Fisker前段時(shí)間表示，已經(jīng)放棄研發(fā)固態(tài)電池的計(jì)劃。要知道，F(xiàn)isker可是固態(tài)電池老玩家，早在2018年就宣布已經(jīng)解決技術(shù)難題，但直到宣布放棄都沒看到搭載固態(tài)電池的車型亮相。
總的來說，對(duì)于固態(tài)電池，行業(yè)內(nèi)此前一致認(rèn)為，短期內(nèi)推出的可能性不大。所以我們應(yīng)該冷靜看待固態(tài)電池，不要被那些打著“固態(tài)電池”噱頭的不法分子，故意混淆概念、誤導(dǎo)我們。就比如蔚來ET7（參數(shù)丨圖片）前段時(shí)間借此炒作一波，反正買車君對(duì)蔚來汽車在2022年第四季度推出固態(tài)電池持有保留態(tài)度。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前已經(jīng)有多家企業(yè)爆出一些固態(tài)電池的成果，其實(shí)更多是為了“忽悠”投資人，因?yàn)楣虘B(tài)電池目前都只是最初的試驗(yàn)階段，真正能落地的不多，這是我們更加需要理性對(duì)待。
就目前各企業(yè)公布的信息來看，各家的固態(tài)電池的量產(chǎn)時(shí)間都非常接近，基本是2025年到2030年之間。可以預(yù)計(jì)的是，誰先喝到固態(tài)電池這碗“頭啖湯”，誰就將在純電領(lǐng)域處于上風(fēng)。不過固態(tài)電池在理論上仍有很多難題，需要企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)的密切配合攻克難關(guān)。
相信隨著技術(shù)的不斷突破，打破固態(tài)電池的技術(shù)難題是大概率事件。如果高安全性和高能量密度的固態(tài)電池能最終量產(chǎn)推出，那將是是新能源行業(yè)的一次跨越式進(jìn)步，值得期待。
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