不断“跳票”的固态电池,谁能率先拿下?_环球最资讯
“固态电池普及之日,就是燃油车退出历史舞台之时。”这句近乎“虔诚”的话几乎承载了整个新能源行业对于固态电池的厚望。
(资料图)
长期以来,基于能量密度、安全性能等优势,固态电池被视作下一代电动汽车发展的“终极解决方案”。对此,中科院院士欧阳明高教授曾公开表示:“在现有的各种探索中,最有可能成为下一代动力电池的就是固态锂电池。”
不过,理想丰满,现实骨感。就目前来看,固态电池在实验室与量产之间仍然存在着一条看不见摸不着的“天堑”。即便是拥有1300多项相关专利、一向被视为固态电池“优等生”的丰田也不得不一再“跳票”。
2012年,丰田在世界范围内首次发布了硫化物固态电池,引发行业震动;2017年,丰田宣布将在2020年初开始生产固态电池,并于2025年实现量产;然而时间来到2021年,丰田迅速更改口风,在“2030年电池战略会”上表示,其在全固态电池方面“进展并不乐观”。
近日,丰田在一次技术说明会上发表了战略规划,称将最早于2027年向市场投放配备全固态电池的纯电动汽车。此前,日产也提出到2028年度将配备自主开发的全固态电池的EV推向市场;宝马则计划在2025年之前公开搭载全固态电池的实证车辆,2030年之前量产。而这些看起来仍相对保守的数字也再度引发了行业内有关固态电池“量产难”的讨论。
1
固态电池量产的三道坎
在回答这个问题之前,我们首先要弄清楚的是:固态电池好在哪里?
根据电解质的形态差异,可以将锂离子电池分为液态电池和固态电池。其中,液态电池是当前新能源汽车市场最主要的“玩家”。然而,随着科技的快速发展和消费者对于电池容量、续航里程要求的不断提高,液态电池已经多少开始“力不从心”了。
对此,宁德时代首席科学家吴凯曾表示,过去十年,液态锂电池的能量密度已经提升了2-3倍,目前已经接近理论上限。在不更新材料的前提下,液态锂电池很难再取得新的突破。
而不同于液态电池由液体组成的电解质,固态电池的电解质为固态,不仅能量密度更高,其电化学性能也更加稳定。反映到具体表现上,不仅充电时间短,还能够将续航里程提升至新的维度。因此,固态电池成为“全村的希望”也就不奇怪了。
不过希望归希望,对于固态电池的商用化,行业内仍然保持着较为保守的预期。在不少业内人士看来,全固态电池至少需要5-10年才能够完全具备商业化条件。至于背后的原因,一个基础的共识是:成本太高。这也是固态电池量产所面临的第一道坎。
据日本专业机构估算,全固态电池(硫化物类)的制造成本为每千瓦时6万~35万日元,相当于比现有锂离子电池(1万4000日元)高4~25倍。韩国新能源研究机构SNE报告也曾指出,即便到了量产阶段,全固态电池的成本至少也是锂离子电池的2倍。
换句话说,即便能够实现量产,固态电池也难以具备与液态电池掰手腕的能力。尤其是对于越来越追求极致性价比的主机厂而言,最后看重的还是成本。
同时,在技术方面,固态电池仍然存在着许多难点,例如,由于固态电解质的离子电导率远低于液态电解质,电池内阻增大、电池循环性变差、倍率性能变差等问题都难以短时间内得到解决。
此外,从企业端来看,发展固态电池同样是一个大工程,不仅意味着成本管理的重新考量,更重要的是整个供应链条、生产线的重新来过。在全固态技术尚未成熟、形成确定性的发展前景之前,企业们很难下定决心。
基于这些困境,已经有不少企业率先尝到了失败的滋味。2021年,曾经信誓旦旦表示固态锂电池会在2023年量产的美国电动汽车公司Fisker,宣布彻底放弃固态电池计划,原因是无法落地;而另一家成功将固态电池规模化运作的法国公司博洛雷,其固态电池能量密度仅有100Wh/kg,远远低于市场预期。2019年,这一项目正式宣布破产。
2
三种技术路线之争
从另一面相来看,当前固态电池的技术路线不统一且彼此之间协同性弱,或许也是阻碍固态电池发展的又一难题。
一般来说,研究固态电池的主流路线主要有三条:聚合物、氧化物和硫化物。三条路线各有优劣,如硫化物的电导率与液态电池不相上下,但相对来说稳定性较差;氧化物路线热稳定性较好,但抗还原性、物理性较弱;而聚合物的抗还原性和物理接触型较好,相对应的,电导率就会弱一些。
其中,硫化物路线是公认研发难度最高,也是性能表现最为优异的一条。一旦形成突破,将会对动力电池的进步产生较大的影响。这一次丰田的技术说明当中,就是针对硫化物电解质的耐久性课题进行解答,解决了固态电池无法长期充放电的短板。
从全球范围内来看,丰田、LG、三星、宁德时代等头部固态电池玩家均在硫化物固态电解质路线上深耕。而国内和欧美等国家厂商则以氧化物、聚合物路线为主,其中氧化物率先通过半固态电池上车。
总的来说,固态电池本质上还是技术路线之争,三者之间很难说谁是最终的“赢家”,也还没有出现一个确定的答案。与此同时,从当前市场情况来看,三条技术路线的合力也没有得到展现。
在亚太材料科学院院士、中国科学院上海硅酸盐研究所研究员温兆银看来,如何在多条路线并行的同时,制定标准进行引导,促进三条技术路线的复合应用,均衡彼此之间的优劣势,或许是一个可行的方案,也能够让行业走得更快速、更健康。
3
从半固态走向全固态
面对固态电池愈加迫在眉睫的商业化难题,相比于国外的企业,国内的厂商们更显示出一种来自古老东方的神秘智慧——“折中”,走出了一条从准固态、半固态到全固态的渐进式发展路线。
其中,卫蓝新能源、SES、浙江锋锂等电池厂商都可以看作是从全固态转向半固态的典型代表。以卫蓝新能源为例,今年3月,卫蓝新能源首席科学家、创始人李泓曾透露,卫蓝新能源开发了一款混合固液电解质动力电池,将在蔚来ET7车型上量产应用。据了解,其单次充电1000km,电池包电量达到150kWh,单体能量密度达到360Wh/kg。
此前宁德时代在上海车展中正式亮相的凝聚态电池,事实上也可以看作是一种半固态电池,其单体能量密度达到500Wh/kg,远超现有主流液态电池的能量密度。只是,相比于液态电池,凝聚态电池的成本依然偏高。
此外,还有一些厂商选择了“两条腿走路”,既布局半固态电池,又不放弃对于全固态电池的研发。
以宁德时代为例,虽然其主要阵地仍在液态电池,在半固态电池上的声量也相对较大,但其在固态电池上仍保持着较强的竞争力。2021年5月,宁德时代就曾表示,已经可以完成固态电池的样品;今年1月,天眼查显示宁德时代新增了两项有关固态电池的专利,分别为“一种固态电解质的制备方法”和“一种硫化物固态电解质片及其制备方法”,表明了其在固态电池领域的绝对地位。
当然,也有一部分企业选择硬刚,all in固态电池。如比亚迪有着一支专门研发电池的团队,在固态电池、钠电池等技术路线开展研究。只是,相比于前两者,这条路显然更加难走。
必须承认,在从半固态电池向固态电池过渡的过程中,技术与商业的交织和冲突不可避免,成本与性能的需求难以两全,在这个过程中,谁能够率先跑通,无论是对于企业自身而言,还是整个行业而言,都是一个可喜的信号。
关键词:
责任编辑:宋璟
-
不断“跳票”的固态电池,谁能率先拿下?_环球最资讯
-
天津大学男生因与同伴聊猫屎很臭遭女生扣饭_警方回应:已处理-要闻速递
-
比亚迪:将坚定发展战略 持续推出更多更具竞争力的产品
-
首批用户提车!吉利银河L7 人气火爆 服务标准再升级
-
美锦能源净利下滑控股股东质押率99% 旗下飞驰汽车销量提升反亏 8779万
-
每日速看!6月14日河南地区氢氟酸市场价格暂稳
-
每日观点:兴证全球基金这款产品封闭期浮亏29%,已收取超2亿管理费
-
【独家】iPhone越狱教程(iphone越狱教程)
-
36氪首发|网易首次投资MCN公司,「万米文化」获千万级天使轮融资 每日热门
-
世界快资讯丨内外大革新 新款别克昂科威Avenir官图
-
过电流继电器原理 过电流继电器 环球讯息
-
被问是否会对特朗普被逮捕发表评论,拜登:不|天天快报
-
卢俊义人物简介_卢俊义的资料 世界微速讯
-
带果字的水果?
-
全球新资讯:朗诗绿色管理(00106)拟变现于Landsea Homes的投资以增加集团整体流动资金 6月14日复牌
-
环杭州湾大湾区板块6月13日涨0.07%,上港集团领涨,主力资金净流出5670.78万元
-
视点!新编家常保健菜谱_关于新编家常保健菜谱简介
-
wlk腐蚀之种_腐蚀之种|播资讯
-
水管零下几度会冻坏_一般冬天水管零下几度会上冻|当前观点
-
天天速看:海南瑞泽: 第五届董事会第三十二次会议决议公告
-
武汉军运会有多少个国家参加_一起来了解下吧 全球视讯
-
国家大计连着百姓生计——推进共同富裕的浙江基层故事
-
罗博特科:获签1.53亿元日常经营合同 环球快资讯
-
种子怎么发芽得最快_种子怎么发芽
-
诸城特产介绍(潍坊诸城特产大全)-环球微头条
-
电视界的“全能选手”,康佳618推“全佳电视”多分区音画旗舰G7系列-环球即时看
-
如何在移动房屋中悬挂厨柜
-
金边瑞香的修剪方法_瑞香的养殖方法和注意事项_天天要闻
-
人行道塌陷致周边居民出行难 一声哨响!畅通千余户居民回家路
-
购票平台推28.8元火车票盲盒 海边、露营成最大热门
-
宁泽涛现状2022_宁泽涛现状 天天快消息
-
天天热消息:组团到顺义发展,超200个HICOOL优质项目落户顺义
-
用于车载液晶背光源的矩阵式(8路×24ch)LED驱动器“BD94130xxx-M”
-
电脑数码万年历怎么取消整点报时(电脑报时)-世界快看
-
《午夜迷途》发倒计时缅北贞子海报 影迷惊呼连连 全球通讯