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充电10分钟续航1200公里？刷屏的固态电池量产有多难

时间:2023-07-19 08:39来源:新京报贝壳财经 作者:王琳琳
点击: 次
       宁德时代首席科学家吴凯直言，“全固态电池目前还有些核心问题亟待解决。如果丰田说现在能量产全固态电池，我表示怀疑。目前全行业谁都不具备量产全固态电池的能力。至于到2027年能否量产，作为技术人员，我也很难说得准确。”
 
       “充电10分钟甚至更短，续航可达到1200公里。”随着丰田汽车宣布其固态电池研究取得突破，固态电池近日热度升温，不断刷屏。
 
       7月14日，巴斯夫宣布与长三角物理研究中心在江苏省溧阳市成立联合研究中心，将重点关注固态电池和钠离子电池。同日，德尔股份在回答投资者提问时表示目前正在积极推进固态电池产品测试的相关研发工作。
 
       而就在几天前，蔚来汽车更新用户手册，全新ES6等在内的6款车型手册中都添加了关于150kWh电池包的信息，这也意味着蔚来汽车的半固态电池量产上市在即。
 
       不过，发明10年的固态电池离量产仍很遥远。丰田汽车表示，预计在2027年至2028年逐步实现固态电池的规模化生产。国内同行对固态电池量产也没有明确时间表。
 
       而阻碍量产的一大问题是成本。
 
       虽然如此，动力电池向固态电池发展的方向已越来越清晰。真锂研究首席分析师墨柯在接受新京报贝壳财经记者采访时表示，单从能量密度提高方面来看，最具确定性的依然是锂离子电池，但具体的技术方向以固态电池为主，固态电池的能量密度可以到400Wh/kg甚至更高。
 
       车企与电池厂布局背后：固态电池优势在哪？
 
       实际上，不只是丰田汽车在固态电池领域有所布局，和丰田汽车并称为日系三巨头的日产汽车和本田汽车也已发布固态电池的规划。日产汽车计划在2028年推出首款搭载固态电池的量产车型；本田汽车则规划在2024年启用固态电池的实验生产线，所生产的电池将用于2020年代后半期推出的车型，该生产线的投资将达到430亿日元。
 
       此外，宝马集团也提出计划2025年前推出全固态电池原型车，2030年应用于量产车。
 
       而国内很多企业将半固态电池作为固态电池的切入点，如上汽集团与清陶能源合作研发半固态电池，预计2023年推出半固态电池车型，2025年实现大规模量产；东风汽车2024年半固态电池量产装车；宁德时代虽未明确半固态电池和固态电池的量产时间点，但也表示目前正在研发全固态电池。
 
       而让各家动力电池厂和车企趋之若鹜的固态电池的优势在哪里？
 
       固态电池和液态电池均为锂电池的分支，主要差别在于电解质的使用，两者分别采用固态和液态电解质材料。北京特亿阳光新能源总裁祁海珅对新京报贝壳财经记者表示，锂电最重要的追求是高能量密度、高安全性和高循环寿命，在这三重需求下，固态电池在目前来说是最好的发展路径。
 
       相比之下，全固态电池在降低电池起火和爆炸风险的基础上可以选择更高容量的正负极材料，有望将动力电池的能量密度提高至500Wh/kg以上，较目前的水平接近翻番。祁海珅表示，锂电行业最终还是要向固态电池行业发展的，它的路径应该从目前的液态、固液混合到全固态电池。他进一步表示，目前固态电池处于产业化前期，不同技术路线有不同的企业在跟进，核心问题是材料性能的改善。
 
突破与质疑：固态电池量产难在哪？
 
       对于丰田而言，固态电池是其在电动汽车领域打翻身仗的主要希望。
 
       日前，丰田汽车表示，其固态电池的研究取得突破，电池重量、体积和成本都将减半，充电10分钟甚至更短，续航可达到1200公里。而按照丰田汽车透露的生产计划，2025年前丰田的全固态电池将实现小规模量产，首先搭载在混动车型上；预计将在2027年开始为电动汽车生产固态电池，在2027年至2028年逐步实现固态电池的规模化生产，到2030年前丰田全固态电池要实现持续、稳定生产。
 
       对此，业内人士存有质疑。宁德时代首席科学家吴凯直言，“全固态电池目前还有些核心问题亟待解决。如果丰田说现在能量产全固态电池，我表示怀疑。目前全行业谁都不具备量产全固态电池的能力。至于到2027年能否量产，作为技术人员，我也很难说得准确。”
 
       而对丰田提出的成本减半目标，吴凯认为，电池成本减半其实很难做到，即使固态电池完全不需要电解液和隔膜，成本也降不了一半。
 
       被质疑的背后是固态电池本身存在亟待攻克的难题。汽车行业分析师张翔认为，固态电池的发展有点慢，从发明到现在已经有十多年了，但是一直没有实现量产。
 
       丰田汽车也曾在固态电池的量产上出现过跳票。2017年丰田汽车曾表示将在东京奥运会上展示固态电池技术，但因技术挑战，被迫推迟到2025年量产；时至2021年又表示量产计划推迟至2027年。
 
       祁海珅进一步表示，电池成本占比较高，车企布局电池能够有效降低成本，掌握核心技术，未来动力电池企业或将成为大部分车企布局的重点。
 
       但业内认为固态电池的量产仍存在很大难题。墨柯表示，目前丰田已生产出固态电池样品并装车测试，但可能仍存问题需要解决或者量产计划还未搞定。有观点认为，固态电池目前仍面临负极、电解液材料技术突破等问题，若要以金属锂应用固态电池负极材料，还会面临相当的成本压力。
 
       祁海珅认为，固态电池目前还面临产业化、规模化难题。最主要的就是成本，固态电解质目前用到的部分稀有金属原材料价格较高，氧化物电解质含锆、硫化物电解质含锗，叠加为高能量密度使用的高活性正负极材料尚未成熟，固态电解质和正负极成本较高。
 
      其次，全固态对生产工艺、质量控制、材料问题、工程化问题等也提出了更严苛的要求。祁海珅认为 ，未来两三年内很难看到固态电池大批量生产，其大规模产业化仍有难度，但在一些特定区域的示范应用或者小批量应用短期内还是可以实现的。
 
      墨柯进一步表示，动力电池向固态电池发展的方向已经越来越清晰，布局固态电池领域的企业和资本也在增加，而这显然会加快固态电池技术的商业化应用进程。TrendForce发布的新能源车固态电池发展分析报告显示，随着车厂加速在固态电池的投资与研发，搭配高活性正负极材料的全固态电池有望在2030年-2035年开始量产。
 
(责任编辑：子蕊)
文章标签： 固态电池
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