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固态电池要变天了,日韩打响“夺位站”

2023-05-04 15:11
能源圈
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宝马MINI冰淇淋事件持续发酵,一场冰淇淋引发的征讨,让德国宝马汽车公司(BMWG)公关如临大敌。

4月20日,宝马集团欧股大跌3.62%,市值蒸发24.21亿欧元,折合人民币约183亿元。网友对此评论:“别摸我”改名“别买我”。

宝马集团两度道歉难以平息舆论怒火,不过此次风波倒是一定程度浇灭了市场对于宝马2025年将推出固态电池车的热情。前不久,宝马集团宣布,将与美国初创公司Solid Power合作,在自己的电池制造中心采用全固态电池中试生产线,进而朝全固态电池的量产迈进。

在亚洲,中国千亿锂矿巨头赣锋锂电也甩出王炸,发出将固态电池装车上市计划:搭载赣锋锂电三元固液混合锂离子电池的纯电动SUV赛力斯SERES—5规划于2023年上市。赣锋锂业的固态电池商业化进程再提速。

日本汽车制造商日产(Nissan)宣布,正在全力推出一款装载全固态电池的电动车。丰田、松下、京都大学、日本理化学研究院等38家汽车、电池、材料企业和科研机构联合,计划到 2030 年前后将固态电池组每千瓦时的成本降至锂电池的 30%。除此之外,韩国三星 SDI 和 SK电池企业也在联合研发固态电池。

全球巨头均押宝这一技术成本高的赛道,艰难而坚定地迈出量产步伐。不少人可能发问:固态电池为何这么牛?发展固态电池好处何在?

01固态电池:潜力大

其实,发展固态电池的必要性可以由液态电池的局限性侧面印证。当前液态电池能量转化率已临极限,且液体电池易起火爆炸,安全性始终是一大隐患。

▲液态电池无法克服枝晶在电解液内生长,有时候会穿透隔膜导致短路

固态电池不会漏液,更加安全。并且固态电池理论能量密度碾压液态电池,重量更轻,也有更长的工作寿命和更快的充电的潜力。

中国在固态电池领域布局较晚,在传统锂电池由中国领先的格局下,欧美日韩更是加码固态电池,以借此弯道超车。当前,固态电池可以分为三种技术路线(按照材料体系划分)。日韩押宝硫化物体系,欧洲主要为聚合物路线,美国和中国则以氧化物为主。

02欧美:固态电池来了,又似乎没来

曾经,欧美地区是固态电池的发源地。

在美国,橡树岭国家实验室1990年就造出了固态电池,充放电上万次不衰竭,充满电只要几分钟,能量密度是现在液态锂电池的2.5倍。但在此后的30多年间,没有实现量产。

当下,特斯拉仍在电动汽车领域处于统治地位。与此同时,特斯拉没有停下技术创新的步伐,2022年7月推出的4680电池,似乎是他们想要维持这一地位的最新尝试。而在特斯拉行动之前,同在美国的固态锂电池制造商量子景观(Quantumscape)已发布了他们革命性的固态电池,将压力给到特斯拉。

据了解,量子景观学府背景较硬,创始人之一是斯坦福大学教授,十年来接受大众汽车的资金扶持,也获得了卡塔尔等的投资。

众多投资背后,是量子景观固态电池的巧妙设计和优秀性能。

在欧洲,由聚合物导电率难以提升,该地区的固态电池量产推进得也比较慢,公共交通是欧洲将固态电池推向市场的切入口,如法国已有公司把聚合物电池做到城市巴士中。

2017年,锂电池之父约翰·古迪纳夫与玛丽亚·海伦娜·布拉加开发一种聚合物固态电池,轰动一时

目前,欧洲在固态电池的布局从研发逐渐转为以投资为主,欧洲著名的整车厂多次投资国外的电池企业,像大众、宝马、奔驰都有投资相应的美国初创公司,以争取在下一代全固态电池上的话语权。

03日韩:打响“夺位站”

丰田、松下可以算是日本涉足固态电池典型性公司。

从上世纪开始,丰田从未放弃过固态电池这一难啃的骨头,研发30多年,拥有全世界最多的固态电池专利。11年前,丰田在世界范围首发硫化物固态电池。这种固态电池电导率首次超过液态电池。丰田在2020年开始生产固态电池,还给出量产时间线:2025年。

▲丰田的固态电池概念车

而日本电池巨头松下,对固态电池的态度显示出其内心的纠结:浅试-终止-重启。松下和丰田已展开长达数十年的合作,包括在固态电池方面。日本现有38家研发机构,包括丰田、尼桑、本田等公司,大学一起做硫化物体系全固态电池研发。

在韩国,该国三大电池制造商中有两家固态电池技术比较领先:

LG新能源计划在3年内开发出锂硫电池;

三星SDI宣布已经开始建造固态电池试生产线。

04中国:采取折中方案

与欧美日相比,中国是固态电池赛道上的新选手,科学家们为中国推开固态电池的大门,作出显著贡献:

2014年,清华大学的南策文创立清陶能源;

2015 年,在美国橡树岭国家实验室深造十多年的梁成都加入宁德时代

2015年,赣锋锂业开始入局动力电池业务,将固态电池视作核心目标,并在两年后挖来了中科院宁波材料所的研究员许晓雄;

2016年,中科院物理所研究员李泓和院士陈立泉成立北京卫蓝;

2017年,宁波锋锂(锋锂业关联公司)成立,与国科学院宁波材料所有交流。

随后,企业们大多选择走稳健路径——拿氧化物做半固态电池。

例如,蔚来在去年12月发布其新车ET7,搭载150KWh的半固态电池(氧化物固液混合电池),续航1000公里,但尚未有这款车的量产消息。除蔚来汽车外,动力电池公司国轩高科孚能科技及锂电池材料供应商赣锋锂业都宣称在2022年实现半固态电池装车。

▲蔚来新车ET7推出搭载了北京卫蓝制造的固态电池的车型

不论海内外,固态电池技术路线的站队已经开始。就中国来看,数十家初创固态电池公司(北京卫蓝、清陶能源、太蓝新能源、高能时代、恩力动力等)先后获得融资,这些公司多数都只有量产计划,没有产品,没有客户也没有订单,但估值可以超过20亿元。或许在他们口中,宁德时代被称为 “传统锂电公司”,是需要被颠覆的旧势力。

       原文标题 : 别光盯着宝马冰激淋,固态电池要变天了

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