車企爭相提速全固態電池產業化 或將解決電動汽車三大痛點
2024-05-27 09:31
固(gu)態電池的“熱風”吹遍了(le)整個汽(qi)車行(xing)業(ye)。近(jin)期，全固(gu)態電池產(chan)業(ye)化(hua)提速的消息紛(fen)至(zhi)沓來。
5月24日(ri)，上汽(qi)(qi)集(ji)團正式宣布(bu)，將于2026年(nian)量產全固(gu)態(tai)電(dian)池，2027年(nian)實現裝車(che)量產交付(fu)。4月12日(ri)，廣汽(qi)(qi)集(ji)團發(fa)布(bu)全固(gu)態(tai)電(dian)池走過試(shi)驗(yan)階段、將于2026年(nian)量產裝車(che)的消息。國外(wai)方面(mian)，日(ri)本豐(feng)田、日(ri)產、本田分別(bie)計劃于2027年(nian)、2028年(nian)和2030年(nian)開始向市(shi)場(chang)投(tou)放搭載全固(gu)態(tai)電(dian)池的電(dian)動汽(qi)(qi)車(che)，供應商(shang)企(qi)業(ye)(ye)韓國三星SDI、SK On、LG新能(neng)源也紛紛發(fa)布(bu)全固(gu)態(tai)電(dian)池的商(shang)業(ye)(ye)化(hua)計劃。
據(ju)國盛證券預測，2025年(nian)全(quan)球固態電池需求(qiu)量為17.3吉(ji)瓦時(shi)(shi)，到2030年(nian)，全(quan)球固態電池需求(qiu)量有望超200吉(ji)瓦時(shi)(shi)，2025年(nian)至2030年(nian)的年(nian)復(fu)合增長率達65.8%。
上汽清陶總經(jing)理李(li)崢表(biao)示，全固態(tai)電(dian)池領域(yu)已形成一個新(xin)的競爭(zheng)局面，“誰能夠真正(zheng)率先量產，誰就會占(zhan)據(ju)新(xin)的主導權。”
全(quan)固態(tai)電(dian)池之所以被寄予厚(hou)望，主(zhu)要是(shi)因為其具有(you)性能優勢(shi)，理論上能徹底解決電(dian)動汽車目前(qian)在(zai)安全(quan)性、續航里程(cheng)、電(dian)池成本等三方(fang)面(mian)的痛點。
首先是安全(quan)(quan)性(xing)。現(xian)階段，電(dian)動汽車主要使(shi)用(yong)液態(tai)鋰電(dian)池。北方工業(ye)大學(xue)汽車產業(ye)創新研究中心張翔表(biao)示(shi)，液態(tai)鋰電(dian)池使(shi)用(yong)的(de)(de)電(dian)解液是可燃(ran)的(de)(de)，在(zai)發生短路(lu)或受到穿刺等情(qing)況時，電(dian)池有起火的(de)(de)風險(xian)。而固態(tai)電(dian)池采(cai)用(yong)固態(tai)電(dian)解質來傳導(dao)鋰離子，不含易(yi)燃(ran)易(yi)爆的(de)(de)成(cheng)分，從根源上消除(chu)了(le)安全(quan)(quan)隱患(huan)。
其(qi)次是能量(liang)密(mi)(mi)度(du)，電(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)能量(liang)密(mi)(mi)度(du)直接(jie)影響電(dian)(dian)動汽車的(de)(de)續航里程(cheng)。李(li)崢解釋道(dao)：“由于固態電(dian)(dian)池(chi)更加穩(wen)定安全，使用(yong)的(de)(de)溫(wen)度(du)區間(jian)大幅(fu)拓寬，在(zai)電(dian)(dian)池(chi)材料體(ti)系(xi)(xi)穩(wen)定可靠的(de)(de)前(qian)提下，可以(yi)使用(yong)更高容量(liang)的(de)(de)正負極材料，在(zai)更輕(qing)更小(xiao)的(de)(de)電(dian)(dian)池(chi)系(xi)(xi)統(tong)中儲存更多(duo)的(de)(de)電(dian)(dian)量(liang)。”
早在2020年(nian)10月，由(you)工(gong)信部、中國(guo)汽車(che)(che)工(gong)程學(xue)會牽頭編寫的《節能(neng)與新能(neng)源汽車(che)(che)技術(shu)路(lu)線圖2.0》中提到(dao)，到(dao)2030年(nian)和2035年(nian)，高端能(neng)量型(xing)動力蓄電(dian)(dian)池(chi)質量能(neng)量密(mi)度分別要達到(dao)每千克400瓦(wa)時和每千克500瓦(wa)時。由(you)于現有液(ye)態(tai)鋰電(dian)(dian)池(chi)的能(neng)量密(mi)度難以突破每千克300瓦(wa)時，因(yin)此發(fa)展固態(tai)電(dian)(dian)池(chi)成為提升(sheng)電(dian)(dian)池(chi)能(neng)量密(mi)度的重要方向。
此外，固(gu)態電(dian)池(chi)(chi)也有望(wang)大幅降(jiang)低電(dian)池(chi)(chi)成(cheng)本。目前(qian)在一輛電(dian)動汽(qi)車中，電(dian)池(chi)(chi)系(xi)統的(de)(de)成(cheng)本約占40%，而正(zheng)(zheng)極材(cai)料(liao)則占到整塊電(dian)池(chi)(chi)成(cheng)本的(de)(de)40%。“考慮到與電(dian)解液的(de)(de)匹配(pei)性，正(zheng)(zheng)極材(cai)料(liao)通(tong)常是磷酸鐵鋰(li)和三(san)元(yuan)鋰(li)兩個選(xuan)(xuan)擇。”李崢表示(shi)，固(gu)態電(dian)池(chi)(chi)可以(yi)拓寬正(zheng)(zheng)極材(cai)料(liao)的(de)(de)選(xuan)(xuan)擇，這(zhe)提供(gong)了清(qing)晰的(de)(de)降(jiang)本邏輯(ji)，“全固(gu)態電(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)成(cheng)本有望(wang)實現40%的(de)(de)降(jiang)幅。”
其(qi)實(shi)，半(ban)固(gu)態電池當前已(yi)逐步實(shi)現(xian)裝車，如智己、蔚來(lai)的(de)相關車型(xing)，但從各(ge)企業發布的(de)計劃(hua)來(lai)看，距離全固(gu)態電池量產(chan)至少還有(you)兩三年時間，瓶頸在哪兒？張翔指出，目前固(gu)態電池的(de)工藝還不成(cheng)熟，廢(fei)品(pin)率相對較高。半(ban)固(gu)態電池作為過(guo)渡(du)性產(chan)品(pin)，可以沿用一些傳統(tong)鋰電池的(de)工藝和技術。
“全固態電池的(de)實驗室樣品已經具備很好的(de)性(xing)能。”李崢表示，但從實驗室階(jie)段到量(liang)產還需(xu)要攻(gong)克(ke)一些難點，例如工藝和裝備需(xu)要革新，以及制(zhi)造能力穩定性(xing)需(xu)要提(ti)升，“任何制(zhi)造缺(que)陷都會(hui)直接反映到最后(hou)電池的(de)性(xing)能上，這個要求(qiu)比(bi)以前高(gao)很多”。
據了(le)解，上(shang)汽針對固態(tai)電(dian)池(chi)規劃了(le)“三(san)步走(zou)”戰略，第(di)(di)一代即今年搭(da)載在智己L6上(shang)的固態(tai)電(dian)池(chi)，其液含(han)(han)量降低到10%(傳統液態(tai)鋰電(dian)池(chi)液含(han)(han)量約(yue)20%)；第(di)(di)二代將(jiang)(jiang)液含(han)(han)量降低到5%，預(yu)(yu)計2025年裝(zhuang)車量產；第(di)(di)三(san)代將(jiang)(jiang)液含(han)(han)量降為0，即全固態(tai)電(dian)池(chi)。據悉，上(shang)汽首條全固態(tai)電(dian)池(chi)量產線將(jiang)(jiang)于2024年三(san)季度(du)開工，預(yu)(yu)計2025年下半年完工并投產。(中國新聞(wen)網）
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