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固态电池成新风口 汽车企业扎堆入场
发表时间:2021-11-23
2017-06-28         

  电动汽车正“席卷”全球,但其在欧洲的市场份额占比仍不足10%;放眼全球,其普及率更低。但这并不影响其发展前景和市场热度,目前,已有众多汽车制造商和供应商投入数十亿美元至充电更快、储能更高效、安全性更有保障的固态电池研发当中。

  具体来看,已有多家汽车制造商公布了固态电池产品问世的时间表。其中,蔚来汽车尤为积极,其宣布2022年底就将开始提供固态电池产品;丰田和大众则同样选择在2025年上市固态电池车型;此外,Stellantis、宝马、雷诺-日产的规划为2026年、戴姆勒为2028年、现代为不早于2030年。

  聚焦至固态电池,其具备更低成本的优势,据彭博新能源财经公司表示,固态电池进入大规模生产阶段后,其成本可以降至目前锂离子电池的40%左右。大众集团电池和系统主管FrankBlome称,“固态电池更简单的设计能为产品带来更高的性能和更低的成本,其也将是汽车最终的能源形式。”

  固态电池另一大优势是安全性,相较于近年来频发起火事故的锂离子电池,固态电池因为并不使用易燃的电解液,因此可以大幅降低起火风险。这也使得汽车在电池防护等安全设计上不用这么苛刻。

  但对于发展前景,有专家指出其还有很多难以克服的技术障碍,包括电池工作时的高温、电解液的耐久性,以及制造上的困难等。LMC汽车公司的动力总成分析师OliverPetschenyk就说:“在汽车行业内,目前还没有可以进行大规模商业应用的固态电池产品。”

  英国著名的电池研究所法拉第研究所则估计,到2030年,在交通运输领域内,固态电池的应用占比将不到5%;到2040年,其份额将稳步上升至30%。法拉第研究所还表示,“对固态电池的研发是长期和高风险的,但也有可能获得高回报。”因为其单位体积的储能比目前锂离子电池要高70%。

  法国分析公司YoleDevelopment的专家预测,2025-2026年左右,固态电池汽车将逐步问世,最初或将应用于高档汽车上。该公司还表示,固态电池应用的主要挑战是找到合适的电解液材料,而目前所有解决方案都存在离子导电性、电池寿命和安全性之间难以平衡的缺陷。

  为了早日使固态电池大规模应用,目前汽车制造商们都在奋力前行,或建立联盟共同研发,或通过收购相关技术的初创企业而进入该领域。

  如大众汽车就正与斯坦福大学的一个分支机构QuantumScape合作研发固态电池;雷诺-日产则已向美国的固态电池初创企业IonicMaterials投资了6500万美元;丰田则是少有的已公开路试固态电池汽车的制造商,据悉,其正与松下合作研发亚硫酸盐电解质;此外,宝马和福特宣布向美国新创企业SolidPower扩大出资。

  日前,丰田及雷诺/日产/三菱联盟分别表示,目标在2022-2025年间推出使用固态电池的电动车。与硫化物固态电解质相比,氧化物固体电解质在高安全性及易生产性方面更具优势,但室温下离子电导率的提升仍是世纪难题。

  据英国路透社7月25日报道,丰田公司致力于新型电动汽车电池研发,将大幅增加续航里程,实现快速充电,这款搭载新电池的电动车将于2022年上市。随着零排放汽车在全球呼声渐高,丰田努力缩小与日产、特斯拉等电动车领域领导者的距离。

  Applied Materials目前出货的制造工具可高度精准地大面积沉积材料,一开始将用于固态电池的原型设计和演示。固态电池还可以轻松做成各种不同的形状,因为你不必担心内含液体电解质问题,它可以更容易嵌入手表等产品。

  目前,已有众多汽车制造商和供应商投入数十亿美元至充电更快、储能更高效、安全性更有保障的固态电池研发当中。


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