固然固态电池量产尚需光阴，可是不难看出，没能在这一轮动力电池把握住自动权的企业，都早早地将眼光锁定鄙人一代动力电池的赛道上，固态电池则早已进入“军备比赛”阶段。可以说，下一个十年，谁抢下了固态电池，谁就抢下了在新能源汽车财产成长的先机。 电池百人会理事擅长清教一行调研卫蓝新能源固态电池研发与扶植环境 摄影/电池网 茜茜 近日，公共汽车公布已向斯坦福年夜学研发固态电池的衍生企业QuantumScap金年会e追加投资2亿美元（约合14亿元人平易近币），旨在加快鞭策固态电池手艺的研发和贸易化量产。 早在2012年，公共汽车就与QuantumScape公司在固态电池手艺范畴告竣合作，并在2018年向其投资1亿美元成为其最年夜股东。随后两边又配合成立了一家专注在固态电池研究的合伙公司，将在2020年年内设立试点工场。两边配合的方针是使得固态电池真正可以或许利用在汽车工业范畴，并估计在2025年建成一条为电动汽车出产固态电池的出产线。 图片来历：QuantumScape官网 固态电池引来各年夜企业争相结构 据不完全统计，今朝全球规模内致力在固态电池手艺研发与利用的车企与动力电池企业有20多家，此中很多企业都公布要量产固态电池，并制订了响应的成长线路打算。 国际上，除公共汽车，宝马、丰田、本田、日产、松劣等车企和电池企业均在固态电池范畴有所结构。此中，宝马2017年就最先牵手Soild Power开辟固态电池；丰田作为较早着手研发固态电池的车企之一，偏重硫化物固态电解质手艺线路，有望在2022年推出搭载固态电池的车型；本年年头，丰田公布与松下成立合伙企业出产固态电池；同在本年年头，戴姆勒公布与加拿年夜魁北克水电公司合作开辟固态电池手艺，一旦到达量产状况，将在戴姆勒旗下的电动汽车上利用。 与国际主流车企扎堆结构固态电池分歧，国内结构固态电池的主力军是动力电池企业，传统车企唯一北汽团体与比亚迪两家结构，新造车企业的结构者相对更多。 在国内动力电池企业中，清陶能源、宁德时期、赣锋锂业、辉能、北京卫蓝、卡耐新能源等走在固态电池研发前列。据领会，清陶能源今朝已开辟出全固态电池，单体能量密度可到达430Wh/kg，量产阶段可到达300Wh/g以上；宁德时期在聚合物固态锂金属电池和硫化物基固态电池标的目的都有研究；赣锋锂业年产亿瓦时级第一代固态锂电池研发中试出产线已建成试产；卫蓝新能源2019年在江苏进行了固态电池项目奠定，打算在2020年建成年产0.1GWh固态电池出产线；辉能科技称2023 年将最先全固态电池试产，2024年全固态电池量产。 传统车企方面，北汽团体旗下北汽产投在2019年8月完成了对清陶能源的投资，两边将在固态锂电池的财产化方面合作，但并未发布具体的量产落地时候。比亚迪暗示，今朝正在积极推动固态电池项目商用。 新造车企业中，蔚来汽车、天际汽车、爱驰汽车已别离与辉能科技告竣合作，配合研发固态电池。此中天际汽车在2019年头就推出了首款搭载固态电池的ME7样车，不外今朝并没有最新进展。近日，哪吒汽车公布与清陶能源告竣周全深度合作，配合推动固态电池的研发与利用。 固态电池更平安、能量密度更高 进入2020年，CTP电池、美金片电池、石墨烯电池和无钴电池等新手艺电池接踵推出。动力电池手艺范畴虽迎来一系列冲破，可是综合斟酌电池的平安性和续航里程，固态电池被认为是将来十年内最合适电动汽车的动力电池。 中国科学院院士欧阳明高曾公然暗示，基在列国动力电池手艺线路的比力，短时间来看是液态电解液的锂离子电池，成长高镍三元正极和硅炭负极，中持久将从液态电解质慢慢过渡到全固态电池。 “与今朝主流的三元锂离子电池比拟，固态电池可以晋升电动汽车的平安性，更高的能量密度可以或许使电动汽车具有更长的续航里程，而且可以或许有用缩短电动汽车的充电时候。”盖世汽车研究院资深阐发师暗示。 起首，从电池布局自己来说，利用固体电解质的固态电池具有不成燃、不侵蚀、不挥发、不漏液等优势，可极年夜确保电池的平安性。由正极、负极、隔阂和电解液构成的锂离子电池，其电解液易渗出，当碰到正负极短路或过充时温度会快速升高，易激发电池燃烧、爆炸。且跟着能量密度提高，三元锂电池镍含量不竭晋升，用在不变布局的钴和锰含量响应下降，平安问题将愈发凸显。 其次，用金属锂做负极的固态电池可匹配高电压正极材料，进一步晋升能量密度。而现阶段三元锂电池电芯能量密度遍及在240-260Wh/Kg之间，高镍三元锂电池固然可以到达300Wh/Kg，但都已接近极限，难以继续晋升。 另外，固态电池的封装相对简单，能免却电池包外壳、冷却等系统，同时可实现电池柔性化、异形化，按照分歧利用场景设计分歧外形，矫捷性更强。 固态电池量产尚存难点 需要指出的是，当下国际主流车企、国内动力电池企业和造车新权势，固然都在固态电池范畴进行了前瞻结构，可是固态电池手艺距离量产还需要解决诸多灾点。 上述阐发师坦言，固态电解质在平安性与部门电化学机能上虽优在液态电解质，但因为其固体的形态，也存在着先天的缺点。比方，固态电解质的锂离子迁徙效力直接影响了固态电解质的离子电导率。据领会，今朝绝年夜大都固态电解质的离子电导率低在液态电解质，影响了固态电池的适用机能。 其次，在与电极的接触上，液态电解质可以最年夜限度地与电极连结接触，而固态电解质与电极之间很难做到完善贴合，如斯一来，电极与电解质之间的界面阻抗就会上升，一样影响固态电池的适用机能。 再次，若何在范围和本钱之间找到均衡点，也是其量产旅程中不能不斟酌的主要问题。 北京卫蓝新能源科技有限公司资深工程师李久铭公然暗示，“今朝固态电池材料系统、电芯、模组、智能制造手艺还没有肯定，财产链还没有构成。”在他看来，只有平安性、能量密度、轮回寿命、日历寿命显著提高，本钱和功率特征接近乃至优在液态锂离子电池，全固态电池手艺才有竞争力。 斟酌到固态电池量产面对的实际坚苦，和新能源汽车对高平安、高能量密度动力电池的火急需求，作为折衷方案，夹杂固液电解质锂电池将作为固态电池成长的过渡方案。欧阳明高亦认为，当前有冲破的、有财产化优势的是固态锂离子电池，既电解质中有固态也有液态。有测试数据显示，比拟在三元锂离子电池，今朝的夹杂固液产物能量密度有所晋升，平安性可年夜幅提高，是全固态电池手艺还没有冲破环境下的务实选择。 按照盖世汽车研究院《新能源汽车动力电池财产陈述（2020版）》猜测阐发，2020年前后电池材料将首要向镍三元+硅碳演化，到2025年富锂锰基正极材料获得冲破，到2030年电解质方面获得冲破后，有望实现全固态电池。国内锂电巨子宁德时期亦认为，全固态电池最少要到2030年才能进行年夜范围量产。 固然固态电池量产尚需光阴，可是不难看出，没能在这一轮动力电池把握住自动权的企业，都早早地将眼光锁定鄙人一代动力电池的赛道上，固态电池则早已进入“军备比赛”阶段。可以说，下一个十年，谁抢下了固态电池，谁就抢下了在新能源汽车财产成长的先机。
