鉅大LARGE | 點擊量：921次 | 2020年08月24日
固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化要等到2025年
對于固態(tài)電池的商業(yè)化量產(chǎn)，豐田汽車與業(yè)界的預(yù)判基本一致，預(yù)計要到2025年前后才能市場化落地。近日，豐田汽車動力總成公司執(zhí)行副總裁兼電池業(yè)總經(jīng)理KeijiKaita透露，“豐田計劃在2025年之前量產(chǎn)固態(tài)電池?！?/p>
盡管固態(tài)電池在電動汽車領(lǐng)域的應(yīng)用預(yù)計還要四五年的時間，但這并不妨礙車企們對于固態(tài)電池技術(shù)的熱情，畢竟在很多車企看來，固態(tài)電池有望成為消除電動汽車?yán)m(xù)航焦慮、安全焦慮、充電焦慮的突破性技術(shù)之一。換言之，誰先掌握了固態(tài)電池技術(shù)，誰就有可能改寫電動汽車的競爭格局。
01豐田：如期推出固態(tài)電池原型產(chǎn)品明年將亮相
2019年10月，豐田執(zhí)行總裁兼首席技術(shù)官寺島茂樹ShigekiTerashi曾透露，豐田將在2020年東京奧運會期間推出一款搭載固態(tài)電池的電動汽車，該車型將基于豐田e-Palette平臺開發(fā)?！叭绻皇且驗橐咔榈臎_擊，豐田下一代電動車的核心部件固態(tài)電池或許就在東京奧運會舉辦期間亮相了?！睋?jù)知情人士透露，豐田仍在積極研發(fā)固態(tài)電池，如期推出了原型產(chǎn)品，并已在概念車上運行。
那么豐田汽車的固態(tài)電池技術(shù)研發(fā)進展如何了呢?
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
在充電速度方面，據(jù)豐田內(nèi)部人士透露，固態(tài)電池原型產(chǎn)品在充電速度上相較于現(xiàn)有鋰電池具有明顯優(yōu)勢，電量從0到100%僅需15分鐘。“充電焦慮”或?qū)⒃诠虘B(tài)電池上成為過去式。
在電池壽命方面，豐田汽車計劃其生產(chǎn)的固態(tài)電池在使用30年后仍保持90%以上的性能。如果該技術(shù)能盡快實現(xiàn)，那么循環(huán)性能將超越近期特斯拉、寧德時代、通用等宣傳的百萬公里電池。
在能量密度方面，根據(jù)豐田的規(guī)劃，計劃到2025年將固態(tài)電池能量密度提升到現(xiàn)有鋰電池能量密度的2倍以上，預(yù)計可達到450Wh/kg。屆時，搭載固態(tài)電池的電動汽車，續(xù)航里程將大幅提升，可與目前燃油車相媲美。
在安全性方面，由于固態(tài)電池采用固態(tài)電解質(zhì)，不含可燃性的電解液等材料成分，安全性也將明顯提升。
不過，盡管已推出固態(tài)電池原型產(chǎn)品，但真正市場化應(yīng)用，豐田認為也要到2025年前后：一方面是因為技術(shù)還需要不斷完善;另一方面是成本還比較高。
KeijiKaita表示，現(xiàn)在討論固態(tài)電池的上市時間還太早，和很多前瞻性技術(shù)一樣，其商業(yè)化同樣面臨多重障礙。據(jù)悉，目前豐田工程師正在調(diào)整電池的陽極和其他材料構(gòu)成，使固態(tài)電池的耐用性和安全性繼續(xù)提高，“豐田希望能在2025年前量產(chǎn)固態(tài)電池，”KeijiKaita表示。
據(jù)豐田內(nèi)部人士透露，目前固態(tài)電池的另一大問題在于成本，未來成本需要低于100美元/kWh才能與燃油機相抗衡，很顯然固態(tài)電池的降本還有較長一段路要走。不過，豐田并未透露目前原型產(chǎn)品的生產(chǎn)成本情況，但相信隨著技術(shù)的成熟，產(chǎn)業(yè)化規(guī)模放量，技術(shù)成熟后其成本下降也可期。
據(jù)電池中國網(wǎng)了解，豐田正通過其與松下電池成立的合資企業(yè)泰星能源解決方案有限公司推動固態(tài)電池業(yè)務(wù)的發(fā)展。該公司今年4月已投入運營，豐田在合資公司中持股51%，在5人董事會中占據(jù)3席，松下電器持股49%，董事長由豐田汽車好田博昭出任。
從目前豐田透露的信息來看，固態(tài)電池真正商業(yè)化預(yù)計還要等到2025年，目前仍然有技術(shù)需要不斷完善，成本依然要下降等問題需要克服。如果明年東京奧運會能如期舉行，我們也可以在東京奧運會上一窺豐田汽車固態(tài)電池研發(fā)最新進展情況。
02大眾再加碼2億美元投資固態(tài)電池技術(shù)公司
同樣熱衷固態(tài)電池技術(shù)的還有大眾汽車。今年6月，大眾汽車宣布將增加對固態(tài)電池開發(fā)商QuantumScape的投資，增資的金額為2億美元(約合人民幣14.2億元)，大眾方面表示此舉是為了進一步開發(fā)固態(tài)電池。
公開信息顯示，QuantumScape是斯坦福大學(xué)前研究人員于2010年在美國圣何塞成立的新公司，主要從事固態(tài)電池研發(fā)工作，擁有了約200項固態(tài)電池技術(shù)專利和專利申請。
據(jù)電池中國網(wǎng)了解，這是大眾汽車第三次對該公司進行投資，2014年大眾就出資持有了這家公司5%的股份;2018年，大眾又出資1億美元(約合人民幣7.1億元)與QuantumScape成立了合資公司。接連三次向這家公司注資，足可見大眾汽車對于固態(tài)電池的重視。
事實上，就6月份的巨額投資，大眾汽車零部件管理委員會主席ThomasSchmall表示：“我們與QuantumScape正在取得技術(shù)進步，此次投資將會有效地增強我們對全固態(tài)電池的聯(lián)合研發(fā)工作?！?/p>
目前業(yè)界對于大眾和QuantumScape在固態(tài)電池技術(shù)上的研發(fā)進展并沒有較多信息。大眾此前透露已經(jīng)對QuantumScape的固態(tài)電池樣品進行了測試，“能夠使e-golf的綜合續(xù)航里程從300公里提升到750公里?！?/p>
對于固態(tài)電池的量產(chǎn)時間節(jié)點，大眾預(yù)估與豐田類似，“我們與QuantumScape的目標(biāo)是在2025年建成一條為電動汽車生產(chǎn)固態(tài)電池的生產(chǎn)線?！?/p>
除了豐田、大眾外，寶馬、福特、現(xiàn)代等車企近幾年也陸續(xù)投資了SoildPower等固態(tài)電池技術(shù)科創(chuàng)公司。
國內(nèi)方面，上汽、一汽、北汽等車企近年來也紛紛投資了固態(tài)電池技術(shù)公司。如上汽集團、北汽產(chǎn)投聯(lián)合投資了國內(nèi)固態(tài)電池技術(shù)企業(yè)清陶能源，一汽產(chǎn)業(yè)基金參與了輝能科技的融資項目。
實際上，除了上述一些國際車企之外，國內(nèi)眾多鋰電池生產(chǎn)企業(yè)及材料企業(yè)，如寧德時代、比亞迪、國軒高科、清陶能源、力神電池、輝能科技、當(dāng)升科技、贛鋒鋰業(yè)等也都在布局固態(tài)電池及材料技術(shù)開發(fā)。
寧德時代董事長曾毓群表示，真正的固態(tài)電池是需要用金屬鋰作負極，這樣才能提高能量密度，現(xiàn)階段業(yè)內(nèi)一些企業(yè)發(fā)布的固態(tài)電池在能量密度等指標(biāo)上還不如(液態(tài))鋰離子電池，公司也在持續(xù)進行固態(tài)電池等前沿技術(shù)的研究和產(chǎn)品研發(fā)的投入。不過，寧德時代目前并未透露過公司固態(tài)電池研發(fā)進展的相關(guān)信息。
近日，國軒高科董事長李縝透露，國軒高科在半固態(tài)電池的研究上投入了大量資源，未來國軒會結(jié)合半固態(tài)電池的研究，大大提升高鎳三元電芯和Pack系統(tǒng)應(yīng)用的安全性與可靠性。
此外，贛鋒鋰業(yè)、清陶能源、輝能科技都已經(jīng)建成了固態(tài)電池中試產(chǎn)線，正在加快相關(guān)技術(shù)的落地。
事實上，在電動汽車產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展的推動下，過去十年電池技術(shù)進步速度在大幅提升，而當(dāng)前電動化浪潮正席卷全球，全球主流車企也紛紛向電動化轉(zhuǎn)型，預(yù)計在這一波浪潮中，作為下一代電池技術(shù)的固態(tài)電池，其研發(fā)及落地時間相信也會有所縮短，豐田、大眾都給出了2025年的時間表，這一節(jié)點也非常值得期待，如果2025年固態(tài)電池技術(shù)真正實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，相信汽車電動化將真正成為主流。電池中國網(wǎng)
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