成車企“新寵”
續(xù)航能力是繼安全性之后新能源汽車用戶最關(guān)心的問題，不敢開空調(diào)、耗電太快、電量虛標(biāo)等一系列新能源汽車的詬病來源于“不靠譜”的動力電池。固態(tài)電池被認為是能夠根本解決安全性及低溫性能問題的動力電池“終極形態(tài)”，業(yè)界都在不遺余力地投入研究。
伴隨著固態(tài)電池的研發(fā)，半固態(tài)電池作為過渡態(tài)也顯示出優(yōu)越性，成為目前新能源汽車界追逐的新潮流。
近日，上汽集團和清陶能源簽署增資擴股協(xié)議和戰(zhàn)略合作框架協(xié)議，進一步深化雙方長期、共贏的戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，率先推動2025年實現(xiàn)固態(tài)電池技術(shù)“10萬輛級”大規(guī)模量產(chǎn)落地，依托全球領(lǐng)先的創(chuàng)新技術(shù)為消費者打造真正安全節(jié)能、高性價比的“爆款電動車”。
有多年動力電池研發(fā)經(jīng)驗的豐田也不甘示弱，日前，豐田汽車表示，其固態(tài)電池的研究取得突破，電池重量、體積和成本都將減半，充電10分鐘甚至更短，續(xù)航可達到1200公里。
6月30日，衛(wèi)藍新能源在浙江湖州舉行360Wh/kg鋰電池電芯交付簽約暨衛(wèi)藍長三角研發(fā)中心揭牌儀式。衛(wèi)藍新能源董事長俞會根在儀式中表示，衛(wèi)藍開發(fā)兩年多的360Wh/kg半固態(tài)電池正式交付給蔚來，是全行業(yè)的里程碑。
今年上市的嵐圖追光標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航版搭載的是容量為 82kWh 的高鎳三元半固態(tài)鋰電池。
普及應(yīng)用迎考驗
近期包括長安深藍、一汽紅旗、上汽智己、廣汽埃安、高合、吉利等車企積極自研或與固態(tài)電池生產(chǎn)商合作、合資，共同推進固態(tài)電池上車的進程。
一時間，半固態(tài)電池成為車企的“新噱頭”，相較液態(tài)動力電池表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢，但同時在普及應(yīng)用階段也面臨著困擾。
贛鋒鋰業(yè)一直致力于固態(tài)電池的研發(fā)，今年全國兩會上，針對高安全耐低溫的固態(tài)電池的研發(fā)，全國人大代表、贛鋒鋰業(yè)董事長李良彬提出，全固態(tài)電池在技術(shù)上仍有較多問題亟待攻克，距離商業(yè)化仍有一定距離。好消息是半固態(tài)電池技術(shù)已相對成熟，且已具備商業(yè)化能力。半固態(tài)電池并不是完全的過渡型產(chǎn)品，相較于傳統(tǒng)電池，在安全性與耐低溫性能上均有一定提升。可由于目前市場已有主流的電池體系路線，作為新路線的半固態(tài)電池在推廣上仍有較多阻礙。
目前，眾多車企以及動力電池企業(yè)都在探索半固態(tài)電池的應(yīng)用，太藍新能源CEO李彥告訴《新能源汽車報》記者：“電池的綜合性能提升和產(chǎn)業(yè)化推進程度，一定程度上決定了半固態(tài)電池的大規(guī)模裝機發(fā)展，這是一個行業(yè)難題。安全可控、能量密度、循環(huán)壽命、穩(wěn)定快充、寬溫域、多應(yīng)用場景等六大發(fā)展趨勢，是當(dāng)前市場對鋰離子動力電池產(chǎn)品考量的六大維度。如何做到各個方面屬性拉齊，是固態(tài)電池企業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)能力面臨的重大考驗。”
李彥表示，太藍新能源與業(yè)內(nèi)廠商不同，從全固態(tài)電池降維研發(fā)、生產(chǎn)半固態(tài)電池，在產(chǎn)品性能和生產(chǎn)成本控制中尋找平衡，率先推動半固態(tài)電池的普及應(yīng)用，更好地實現(xiàn)商業(yè)化落地。
火藥味更濃
按照豐田汽車透露的生產(chǎn)計劃，2025年前豐田的全固態(tài)電池將實現(xiàn)小規(guī)模量產(chǎn)，首先搭載在混動車型上;預(yù)計將在2027年開始為電動汽車生產(chǎn)固態(tài)電池，在2027年至2028年逐步實現(xiàn)固態(tài)電池的規(guī)模化生產(chǎn)，到2030年前豐田全固態(tài)電池要實現(xiàn)持續(xù)、穩(wěn)定的生產(chǎn)。
豐田的計劃一出，不禁讓動力電池行業(yè)的氣氛更加緊張。電池行業(yè)正在經(jīng)歷前所未有的競爭，這也恰恰說明了，真正掌握核心顛覆性技術(shù)企業(yè)的重要性。李彥告訴記者：“固態(tài)電池毋庸置疑已經(jīng)成為下一代電池解決方案的最佳選擇，而這一風(fēng)口或許也會比想象中來得更早。市場對于固態(tài)電池的期待值已經(jīng)非常高了，使用的安全性問題、續(xù)航的受限問題、充電的效率問題、長期的使用壽命問題、低溫的適應(yīng)問題等，都將在固態(tài)電池中找到解決的答案。”
現(xiàn)今固態(tài)電池行業(yè)發(fā)展依然存在由于全固態(tài)電池的生產(chǎn)成本過高、難以大規(guī)模量產(chǎn)的問題，因此固態(tài)電池的未來發(fā)展主要取決于制造工藝技術(shù)和成本控制的突破。
據(jù)了解，按照材料的選擇，固態(tài)電解質(zhì)可以分為聚合物、氧化物、硫化物三種體系。太藍新能源的技術(shù)路線是氧化物體系，專注基于氧化物固態(tài)電解質(zhì)的固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)。基于全新的、能夠大規(guī)模量產(chǎn)的固態(tài)電解質(zhì)超薄膜和界面柔化技術(shù)，研發(fā)出綜合性能出色的新型氧化物固態(tài)電池。采用了技術(shù)和市場都已經(jīng)成熟化的正負極材料，在實現(xiàn)性能全面提升的同時，也大幅降低了生產(chǎn)成本，而且成熟的材料路線和工藝也保證了良好的規(guī)模化量產(chǎn)能力和產(chǎn)品一致性的可控性。
李彥表示，目前，太藍第一代半固態(tài)電池產(chǎn)品，液態(tài)電解質(zhì)的含量在5%-10%，能量密度最大到400Wh/kg;第二代準(zhǔn)固態(tài)電池產(chǎn)品，液態(tài)電解質(zhì)含量降至5%以下，能量密度達到400Wh/kg～500Wh/kg，預(yù)計在2023年年底量產(chǎn)。第三代的全固態(tài)電池，將不再含有液態(tài)電解質(zhì)，太藍研究院正在全力推進相關(guān)商業(yè)化路徑的開發(fā)。
動力電池作為 “心臟”，其技術(shù)的迭代直接影響著新能源汽車的進程，固態(tài)電池的迅速發(fā)展，相信安全、長續(xù)航、耐低溫的新能源汽車離我們不遠了。
