新闻中心
特斯拉:电池上明修栈道 暗渡陈仓
最近特斯拉的一系列操作(特斯拉和松下三年定价协议,扩大美国的产能;与嘉能可(Glencore)达成每年采购6000吨钴的协议)真的让我们见识到了什么叫明修栈道,暗渡陈仓。电池日到底怎么玩,可能搞来搞去围绕着原有的技术路线的改良版本走的01、松下的合作和钴资源1) 松下的关系之前特斯拉和松下的关系搞得并不愉快,这一次和日本松下修改了电池供货协议。锁定了下一个3年,确定价格、产能,松下加大投入确保供货能力的条件,特斯拉将保证一定的采购量。从这个角度来看,特斯拉会继续保持它的Pack设计,而在模组和电芯层面进行采购和自制结合的套路。因此总的来看,这种压价+确定需求的手段,再一次实现了目的。图1 特斯拉的产品需求预估量从这个逻辑上来看,特斯拉对于供应商的管控是方方面面的,价格和产能的双重调动,背后就是对于产能转化成销量的自信。2)用钴量这个事情加上之后,根据媒体报道特斯拉与矿业巨头嘉能可(Glencore)达成钴供应协议,后者将为其新工厂供应生产锂离子电池所使用的钴材料。也就是说,我们在美国看到的特斯拉的资产计划,可能是特斯拉为在上海和柏林“超级工厂”自产电池所使用的,这个数量按照规模来看最多6000吨钴。图2 特斯拉的供应商和自制电池的分解如果按照特斯拉2018年一共24.6万台,使用钴为2000吨,2019年对应的用钴量,在NCA的条件下36.7万台车,2400吨钴(这个数据是根据Adamas Intelligence来核算的)。根据之前Adamas根据单车90kwh(7kg)和78kwh(4.5kg)的描述,得到的数据为1350吨和2576吨,这里存在一些差距,推测为能量上会有差异,我们大致能为这个6000吨得到一个数量级,大约30万台车 2000吨,6000吨大概在90万台车左右。图3 用钴量的核算02、Model3的LFP电池方案在第333批公告之后,特斯拉正式公告了LFP电池的车型,随着进入目录,我们也知道更多的信息,如下表所示:在采用了长模组设计以后,LFP的电芯的能量密度定格在170Wh/kg,而对应的NCA和NCM811的电芯能量密度分别为255.5Wh/kg和256.8Wh/kg。从纯电芯重量来看,LFP对NCA和NCM的重量差异为121.7kg和116.36kg1)LFP 106颗电芯,电芯总重量为323.2Kg2)NCM811共有2976颗电芯,重量为201.5kg3)NCA电芯共有2976颗电芯,重量为206.8kg 最终的结果查了95kg,因此在模组的设计中,同样尺寸的设计,四个模组的差异LFP磷酸铁锂的方案追回来26.7kg,原则上来看,这种大模组的设计下LFP做长模组对于重量的差异并没有特别大。备注:特斯拉Model 3圆柱电池采用的是(31P25S)和(31P23S)结合的方案,容量为148.8Ah,52.85KWh。从尺寸来看,宽度和高度一致:宽度均为323mm,高度81mm;长度有差异:较长的1.95m,较短的1.85m;这个尺寸来说,里面可能维持了一部分假的电芯来维持住整个结构。图4 而宁德时代是在234Ah的220宽度的电芯,把电芯拉长了,把高度降低最终得到的方案。小结:这都快6月底了,估计电池日上,特斯拉会把这所有的消息一一甩出来,其实目前来看LFP能做到50kwh以上,对应的重量大约增加100kg。再往上,增加的重量更多,更不划算。
来源:汽车电子设计
特斯拉扩大产能背后:电池供应或已突破瓶颈
北京时间6月18日消息,据国外媒体报道,最近几周,特斯拉似乎在为其密集扩张产品供应做准备。从美国到中国,该公司似乎有意为其电动车和能源业务寻求越来越多的销售渠道,这暗示了一件事情:特斯拉正在推动一项重大的扩张计划,而极具挑战性的电池供应问题已经被破解。特斯拉首席执行官埃隆·马斯克以其宏伟而雄心勃勃的梦想而在业内闻名。如果由他来做决定的话,那么世界将完全放弃化石燃料,并将一部分资源用于探索星际解决方案。但作为马斯克的两大主要业务之一,特斯拉对电池的重视程度非常高。无论特斯拉或是他本人有多么想要加速推动可持续发展,众所周知的电池供应问题也必须首先得到解决。在去年的财报电话会议上,马斯克就强调了这一点。当被问及有关特斯拉Semi的问题时,他解释说,除非电池供应问题得到解决,否则这款8级卡车的产量无法完全释放。毕竟Semi是一种巨型交通工具,其需要使用很多电池。该款车起初定于2019年开始交付客户,但随后这一时间点被推迟。值得一提的是,上述情况在特斯拉的产品线中几乎普遍存在,包括它的能源业务以及Powerwall和发电网级别的Megapack等产品。特斯拉的长期追随者会记得,在Model 3经历“产能炼狱”期间,特斯拉最终使用此前用于Powerwall电池单元生产的生产线转产Model 3电池。这一措施便导致了Powerwall产品的生产推迟。但今天的情况与以前大不相同。在即将到来的特斯拉电池日之前,有大量报道称该公司准备公布其电池技术的最新创新。其中一种是可支持续航百万英里的电池。当它被用于电动汽车时,其复原能力足以超过内燃引擎,如果作为储能电池,其耐用性足以持续数十年。这些突破可能会改变特斯拉的一切,其将使得该公司的增长速度达到空前高度。事实上,特斯拉已经向外界透露了有关其全新增速的线索。线索的起点正是搭载零钴电池中国产Model 3上市,之后则是外界高度关注的特斯拉Semi扩大生产,Cybertruck上市的时间表,与松下就电池交易更新合作协议。最近的相关线索曝光源于特斯拉在英国转型成为一家公共事业公司。除非该公司已经在电池技术和生产领域“解码成功”,否则这些项目都不可能实现。如今,所有迹象都指向特斯拉已经实现这一场景。考虑到多年来由于对下一代电池技术的强烈关注和追求,该公司遭到了大量批评和嘲讽。对于特斯拉及其高管而言,他们在电池领域的目标最终将得以实现。值得一提的是,早在2014年《麻省理工技术评论》指出,像内华达州超级工厂这样的投入毫无意义,因为当时特斯拉的汽车销量还不足以保证对电池的如此需求。批评者还认为,特斯拉最好还是与现有的电池制造商合作。作为特斯拉最热心的看涨者之一,ARK Invest是2014年时少数几家真正相信内华达超级工厂价值的公司之一。其当时就表示,尽管特斯拉的计划看上去雄心勃勃,实际上也是可行的。
来源:腾讯汽车
“电池护照”确保欧洲原料采购安全
随着本土动力电池产业的崛起,欧洲也将目光放在了如何确保欧洲电池生产中原材料采购安全合法方面。外媒报道称,欧洲制定了一项名为“电池护照”的新计划旨,在使未来欧洲本土电池的生产更加可持续。该计划可以确定电池化学成分和质量标准、加强废旧电池回收利用,甚至消除童工。全球电池联盟(GBA)联合主席兼欧亚资源集团首席执行官Benedikt Sobotka表示:“出于确保以负责任和可持续的方式采购原料,生产和回收电池以满足生产商、供应商、客户以及整个社会日益增长的期望的必要性,电池护照应运而生。”当前,全球汽车电气化进程加速,对动力电池需求日益增长,进而带动上游钴锂镍等原材料采购需求飙升。不过,目前有多达100万儿童受到刚果民主共和国(其供应世界上三分之二的钴)的采矿活动的影响。由于雇用童工采矿,过去时常引起国际人权组织的关注,不利于新能源汽车产业的可持续发展。Sobotka说:“ Passport能够确定最终产品的来源是负责任的,绝不与童工有关。”在此情况之下,欧盟各国都支持欧洲锂电池生产原料采购全过程是负责任和可持续发展。2019年,欧盟委员会已批准向七个欧盟成员国提供32亿欧元(约合人民币249亿元)的援助,以支持欧洲电池技术研究和创新项目。这七个国家分别为比利时、德国、法国、意大利、波兰、芬兰和瑞典,研究项目旨在支持创新和可持续的液体电解质和固态电池的开发,主要关注领域包括锂电池原材料的提取和加工、先进化学材料的创建、电池和模块设计、系统集成以及电池回收等。目前,以Northvolt、SAFT、Morrow Batteries、AMTE Power等为代表的欧洲本土电池企业正在加大资金投入在欧洲进行电池产能扩张。目前,优美科、巴斯夫和庄信万丰都在加快其欧洲正极材料项目建设,为上述电池企业构建本土锂电池原料供应体系。不过上述正极材料企业的原料也主要来自刚果地区,因而也需对其原料采购负责。值得注意的是,早在2018年,欧洲就有建立了类型的组织或机构介入钴的负责任生产和采购。当前,包括宝马、大众、福特、三星SDI、巴斯夫、LG化学、华友钴业、IBM、RCS Global等国际车企、电池企业、材料企业和科研机构都加入了该计划。全球科技巨头IBM宣布计划将与福特汽车、LG化学和华友钴业公司合作,利用其区块链平台监测和追踪刚果民主共和国的钴供应。该试点项目由负责任采购领导者RCS Global进行监督,旨在帮助制造商确保锂离子电池中的钴不由儿童进行开采,或是不引起冲突。宝马集团、巴斯夫、三星SDI和三星电子也联合推出了一项名为“Cobalt for Development”的计划,旨在促进刚果(金)钴矿企业的钴产品供应的可持续性和透明度。宝马管理委员会的Andreas Wendt博士所说:“可持续性是我们企业战略的一个重要方面,在扩大电动汽车方面起着关键作用。我们充分意识到我们的责任:钴和其他商品必须在道德责任条件下提取和处理。”这表明,尽管欧洲未来动力电池产能持续扩充将对上游原材料产生强劲需求,但正极材料企业想要切入欧洲供应链,就必须保证其上游钴原料采购可持续和透明,进而对正极材料企业提供更高的要求。
来源:高工锂电
巴特瑞开建首个动力电池“带电物理拆解”基地
6月16日,京津冀动力蓄电池回收利用示范项目——巴特瑞科技5万吨电池拆解项目举行开工仪式。凭借国内领先、完全自主知识产权的技术和工艺,巴特瑞科技将在天津子牙经济技术开发区建设国内首个动力电池“带电物理拆解”基地,打通产业链“最后一公里”,助推“新能源汽车”国家战略实施。首个基地落地,打通新能源汽车产业“最后一公里”根据巴特瑞科技天津项目规划,2020年年底,其中1万吨生产线将率先建成并投入使用。业内人士指出,巴特瑞科技“工艺链条短、运营成本低、规模效益强”,在动力电池回收市场具有极强的竞争力。据了解,经过多年技术研发和技术储备,该公司目前已构建出完整的电池拆解再生利用技术体系,拥有19项专利,涵盖废旧动力电池带电破碎、电解液去除、锂电池材料分选等处理工艺。其“生产技术达到国内领先水平”,中科院过程所、中国环境科学院、有色金属研究总院、高等院校等权威科研机构的专家给出了一致认定,并认为这套技术体系具备“环保、高效、安全”等特点。环保,是巴特瑞生产线特色之一。据巴特瑞科技负责人介绍,在公司特有工艺下,电池无须放电,直接破碎,从源头上避免了传统工艺下电池“放电”可能产生的电解液污染。同时,针对电池拆解产生的有害气体,巴特瑞开发了“污染控制单元”,有效实现了无组织排放气体的收集和控制,最大化降低了工人和环境的污染风险。在效率方面,巴特瑞生产线能够兼容处理市场上主要类型的动力电池,且每分钟可处理6只300Ah电芯,铜、铝、隔膜、正负极粉料等分离回收率超95%。“剩余物料可用于建筑材料,真正实现对报废电池全面回收利用。”巴特瑞科技负责人介绍。此外,巴特瑞生产线处于密闭环境,全程自动化,无须人工参与,分离物料自动收集,也进一步避免电解液污染、有害气体外泄等情况发生,大大提高安全性能。据了解,依托母公司联美集团的雄厚实力,早在国家新能源汽车推广之初,巴特瑞就通过前瞻布局,专注于新能源汽车产业链的“最后一公里”——动力电池拆解回收,实现资源的再生利用,致力让废旧动力电池真正成为“城市矿产”。与此同时,作为动力电池回收利用国家标准制定的核心成员,巴特瑞科技还参与了现有全部8项国家标准的制定,其中《车用动力电池回收利用拆解规范》《车用动力电池回收利用余能检测》已发布实施。加速布局,助力国家战略实施根据中国汽车工业协会公布的数据,截至2019年年底,全国新能源汽车保有量达381万辆。随着新能源汽车购置补贴延长两年,“增加充电桩、换电站等设施,推广新能源汽车”写入2020年《政府工作报告》,新能源汽车销量料将持续增长。而新能源汽车销量多年快速增长,也带来了退役电池回收处理的新问题。新能源汽车国家大数据联盟此前发布数据,预计2020年我国退役电池累计约20万吨,其中累计梯次利用(回收)量约14万吨,直接报废量约6万吨。中国汽车技术研究中心则预测,到2025年,动力电池年报废量或达35万吨。“新能源汽车因环保而生,国家大力推广多年,生态效益来之不易。如果拆解回收做不好,报废的电池既危害生态环境、人体健康,也会造成资源浪费,无异于功亏一篑。”巴特瑞科技负责人表示。今年全国两会,民建中央提交《关于加快新能源汽车动力蓄电池回收利用的提案》指出,当前我国新能源汽车动力电池回收比例过低、回收利用顶层设计有待加强,2018年动力电池回收量仅占总报废量的7.4%。为此,民建中央提出了推动动力电池回收利用商业化发展等一系列建议。在京津冀,由于新能源汽车推广数量大、种类多、覆盖广,动力电池回收成为政府、业界重点关注的课题。根据相关预测,2020年三地将有3万余吨动力电池退役。2019年7月,工信部公布《京津冀地区新能源汽车动力蓄电池回收利用试点示范项目名单》,巴特瑞天津项目作为拆解回收示范项目,名列其中。巴特瑞科技负责人表示,考虑到电池拆解回收基地300公里的最优服务半径,“未来,巴特瑞科技将在长三角、大湾区、长江中部等新能源热点地区稳健布局,在这一朝阳产业持续深耕,与社会各界携手共进,助力新能源汽车国家战略的实施”。
来源:凤凰网
动力电池行业上演拉锯战
随着全球新能源汽车产业的发展、中国双积分政策的落地以及欧盟碳排放趋严,眼下,包括奔驰、大众、宝马、丰田等在内的全球主流车企,纷纷开启电动化战略,各家的电动产品将在未来两年集中投放。数据来源:中国汽车动力电池产业创新联盟在业内人士看来,新能源车的热潮将带动动力电池行业全面爆发。眼下,无论是国内市场还是海外市场,一场动力电池企业的拉锯战,正在上演。■ “狼来了”?外资巨头重回中国市场日前,中国汽车动力电池产业创新联盟发布了5月份动力电池报告。在动力电池企业装车量方面,宁德时代、比亚迪、LG化学分别以1.59GWh、0.39GWh和0.37GWh占据前三。配套特斯拉国产车型的LG化学在5月超越了松下升至第三位,后者装车量为0.28GWh。值得一提的是,得益于特斯拉MODEL 3的热销,LG化学5月的电池装车量达到0.37GWh,与比亚迪的0.39GWh已非常接近。而在同期的2019年5月,装车量前三的位置,还是由宁德时代、比亚迪及合肥国轩三家中国企业占据。外资动力电池企业迅速“上位”,与动力电池“白名单”的解除息息相关。2019年年底,工信部《新能源汽车推广应用推荐车型目录(2019年第11批)》发布。其中,即将国产的特斯拉、奔驰、丰田等搭载外资电池的新能源汽车将首次在中国获得补贴。这意味着,中国动力电池市场,正式向LG化学、松下等外资巨头开放,动力电池“白名单”正式退出历史舞台。时间回到2015年,工信部发布《汽车动力蓄电池行业规范条件》文件,并在第二年公布了四批符合该条件的动力电池企业名单,即业界俗称的“动力电池白名单”。根据政策要求,整车厂只有配套白名单内动力电池公司产品的车型,才能享受到新能源汽车补贴,白名单中仅含中国动力电池公司,松下、LG化学、三星SDI、SKI等日韩动力电池公司均被排除在外。根据2019年第11批推荐目录,特斯拉在华国产车型配套松下、LG化学电池,北京奔驰搭载SKI电池,广汽丰田则选择了松下电池。随着以上品牌车型在国内市场的销售,也势必将拉动外资动力电池企业在华市场份额的增长。■ 动力电池企业忙跑马圈地在高工产业研究院看来,2020年中国新能源汽车市场将全面形成“外资+合资+自主”三股势力共振的局面,而不同的外资、合资、自主品牌对于电池的选择,将让动力电池前十排名变量丛生。事实上,国内动力电池行业的市场份额之争,已经开启。在经过了一波“坊间猜测”后,大众汽车集团入股国轩高科的消息,终于迎来实锤。今年5月底,大众汽车集团官宣,公司将投资约11亿欧元获得国内电池生产企业国轩高科26%的股份,并成为其大股东。签约各方计划在获得相关部门批准后,于今年年底完成相关交易。与国轩高科的合作,显然有利于大众电动车业务在华的规模化投产。而对于国轩高科而言,其服务对象主要为江淮、奇瑞、北汽及长安等整车企业,配套江淮IEV7、IEV7S、IEVA50、IEVS4,长安欧尚X7EV,北汽EC3,奇瑞eQ1等车型。这些车型的市场份额都相对有限,但随着大众这位大客户的加入,国轩高科动力电池装车量也将随之上涨。国内动力电池企业的领军人物,宁德时代与比亚迪,同样忙于找寻新的合作对象,尤其是能够布局海外市场的外资企业。据宁德时代方面介绍,在国内市场,宁德时代为上汽、吉利、宇通、北汽、广汽、长安、东风、金龙和江铃等品牌车企以及蔚来、威马、小鹏等新兴车企配套动力电池产品;在海外市场,则与宝马、 丰田、 戴姆勒、现代、捷豹路虎、标致雪铁龙、大众和沃尔沃等车企开展合作,获得其多个重要项目的定点,配套车型将在未来几年内陆续上市。“2020年,我们还将与特斯拉开展合作,供货期限为2020年7月1日至2022年6月30日。在此期限内,特斯拉将向宁德时代采购锂离子动力电池,公司的供货不局限于磷酸铁锂或三元锂电池,也不局限于国内市场”,宁德时代内部人士告诉记者。比亚迪则在今年初宣布成立五家“弗迪”公司,负责新能源汽车核心零部件的对外销售工作,这意味着,比亚迪旗下产品将面向全行业供货。除了北汽新能源、金康汽车、长安福特等与比亚迪达成合作之外,日前又传出了捷豹路虎正在与比亚迪就动力电池供应和生产进行谈判,未来比亚迪可能为此在欧洲地区设立电池工厂。■ “百万公里”电池时代或将开启市场竞争之激烈,已经显现。根据市场调研机构SNE Research发布的动力电池报告,2020年一季度,LG化学以27.1%的市场份额击败松下和宁德时代,成为全球市场占有率第一的动力电池企业。宁德时代以17.4%的市占率位居第三。对此,宁德时代表示,公司的生产运营因为疫情的原因在短期内受到一定影响,“4月份已经重回全球市占率第一”。可以看到,国内动力电池企业的主要战场仍为中国本土市场,国内新能源汽车市场的走势,直接影响其全球销量表现。除了积极布局海外市场,眼下,国内动力电池企业也试图通过技术升级、产品迭代,来提升竞争优势、扩大市场份额。“宁德时代已开发出可以使用16年、200万公里的电池,我们已经准备就绪,随时可以投入量产”,面对外资动力电池企业的发力,宁德时代方面认为:“我们的能量密度、充电速度、循环寿命等指标与外资竞争对手相比具有竞争力,成本上也具有外资竞争者不具有的规模采购、本地化供应优势。”另一边,比亚迪在今年年初推出“刀片电池”,据介绍,这款电池在体积比能量密度上比传统铁电池提升了50%,具有高安全、长寿命等特点。对于未来竞争格局,财通证券分析:“动力电池行业未来在集中度提升的同时,很可能出现宁德时代和LG化学的双寡头格局,LG化学有望凭借对材料体系的理解和产品的高品质卡位高端市场,宁德时代将凭借成本方面的优势卡位中低端市场,同时在技术端逐步积累后,有望扩大高端市场份额。”文/洪晗琪 行业声音中国动力电池企业尚未真正“走出去”2020年以来,中国和全球动力电池市场份额都出现了与以往不同的变化。全球动力电池市场格局方面,由于中国新能源汽车产销量下跌,而欧洲电动汽车市场大幅增长。两个整车市场的不同方向,拉动不同市场动力电池供应商的出货量变化。从中也可以看出,中国动力电池供应商还没怎么“走出去”,一旦国内需求不振,就极大影响销量。不过,这一点正在改变。宁德时代、比亚迪、孚能、亿纬锂能、国轩高科等多家中国动力电池厂都正在或者即将取得海外市场订单,从而也能享受国际汽车市场电动化的福利。在中国,LG化学市场份额的增长,全由特斯拉拉动。在中国不断开放电动汽车市场过程中,外资、合资车企也将开始发力新能源。它们选用的动力电池厂商,很可能也来自国外,这一趋势将是长期的。中国动力电池厂商占据绝大部分市场份额的情况不可能一直持续下去。外资动力电池厂商在中国,应该会有一定的市场份额。相比LG化学和松下,绝大多数中国动力电池厂商难言竞争优势。现阶段,中国动力电池厂商在国内供货关系上,和主机厂有先发的绑定关系,算是优势之一。此外,极少数中国动力电池厂商,在成本上也有一定优势。但是如果将产品品质一视同仁的话,中国动力电池厂商的成本优势可能也令人生疑。
来源:北京晚报
又闻量产,全球聚焦的固态电池要来了吗?
“固态电池取代三元锂电池将是今后的发展趋势。”这种看法近来业界舆论呼声较高。全固态电池是当前学术界的研究热点,也是产业界关注的焦点,它的安全性比起同电极体系的液态锂离子电池有明显提高,但在电动汽车上实际推广应用还需要时间。近日,随着哪吒汽车与清陶达成全面深度合作,共同推进固态电池的研发与应用。固态电池的话题再次成为相关热点,同时也预示着离固态电池真正的量产应用更近了一步。据悉,合众旗下第二款量产车哪吒U将首次搭载两家企业研发的固态电池,计划年底前量产500台。与传统锂电池相比,固态锂电池具有安全性能高、循环寿命长、能量密度高、耐受温度范围大、可柔性化等优点,可解决目前传统锂电池面临的安全性较差和续航里程短的问题,被认为是下一代锂电池的选择。谨慎乐观的固态电池固态电池虽有强大的优势,但在发展过程中,仍然存在待解的问题,有些关键性问题还需要有突破性进展。如目前固态电池几大待解难题有:温度较低的时候,内阻比较大;材料导电率不高,功率密度提升困难;制造大容量单体困难;大规模制造中的正负极成膜技术还需进一步研究等。有行业专家认为:真正意义上的全固态电池技术现在仍不成熟。其中,固态电池的固态界面接触性是重要的技术难点,即电解质与电极之间形成高电阻界面,还存在技术不确定性,未来还需要较长时间的科研攻关。好消息是,搭载固态电池的哪吒U电动车即将小批量产,据悉,该车的固态电池能量密度有望超过500Wh/kg,即如果一台续航600公里的锂离子电池电动车把电池换成固态电池,续航可以超过2000公里。如果真是这样,电动汽车的里程焦虑将不复存在。三元锂电池困境随着天气转暖,电动汽车自燃问题再一次触动了人们的神经。其中,自燃原因大多指向了动力电池。现阶段新能源乘用车大多采用三元锂电池,其材料体系为三元正极+液态电解质+石墨负极,而固态电池材料中没有可燃的液态有机溶液,安全系数相对提高了很多。据介绍,三元锂电池在200℃左右就会分解,并释放出氧分子,使燃烧更加剧烈。尽管目前动力电池在电池模块和系统设计方面,已经采取了先进的电源管理技术、冷却技术、密封技术、散热技术等,基本满足了电动汽车对安全性的要求,但依然存在着热失控、过热、起火燃烧等危险。导致其燃烧的根本原因,是锂离子电池电解质属于可燃的有机溶液。还有就是电池的能量密度,目前,三元锂电池单体能量密度已经接近极限,很难再有大的突破。有观点认为:依靠三元锂电池技术路线,动力电池能量密度难以突破350Wh/kg。而按照我国相关产业规划,动力电池的能量密度需要在2025年至2030年达到350Wh/kg。显然,开发新一代电池已迫在眉睫。固态电池好处与前景固态电池,是一种使用固体电极材料和固体电解质材料,不含有任何液体的电池。固态电池采用全新固态电解质取代当前有机电解液和隔膜,具有高安全性、高体积能量密度,同时与不同新型高比能电极体系(如锂硫体系、金属-空气体系等)具有广泛适配性,可进一步提升质量能量密度,在提高安全性的同时增加续驶能力,从而有望成为下一代动力电池的解决方案。目前,固态电池的小批量装车仍属于试验阶段,以期在实际应用中发现并解决问题。不过随着参与量产企业的增多,说明固态电池至少取得了阶段性进展,未来更加光明。全球聚焦固态电池无疑,固态电池技术正在成为世界范围内的竞争热点。全球多个车企和电池厂家发布了固态电池相关的研发进展。日本经济省曾宣布出资16亿日元(约合人民币1亿元),联合丰田、本田、日产、松下、GS汤浅、东丽、旭化成、三井化学、三菱化学等顶级产业链力量,共同研发固态电池,希望以成熟的固态电池技术在2030年实现800公里续航目标。韩国也不甘落后,目前,三星SDI、LG化学等都投入到固态电池的研发之中。据了解,三星的固态电池可能最初应用于手机上,下一步将开发车用动力固态电池。近日,三星与现代领导人会面讨论电池技术,引发了三星为现代提供固态电池的猜想。此外,LG化学也在研究固态电池,据称技术水平与三星不相上下。此外,宝马宣布与SolidPower公司合作研发固态锂电池;博世与GS汤浅电池公司及三菱重工共同建立了新工厂,主攻固态阳极锂离子电池;本田与日立造船建立的机构已研发出Ah级电池,预计不久后量产。国内在进行固态锂电开发的企业包括宁德时代、国珈星际、江苏清陶能源、台湾辉能、中航锂电等。其中,宁德时代以硫化物电解质为主要研发方向,采用正极包覆解决正极材料与固态电解质的界面反应问题。清陶能源研发高固含量的全陶瓷隔膜和无机固体电解质,目前已与北汽、哪吒汽车开展合作。国珈星际采用材料基因组技术,通过高通量测试技术确定聚合物固态电解质的最佳组成。此外,如赣锋锂业、比亚迪、万向123等也都宣布布局固态电池领域。技术创新决定未来固态电池实现了电池结构从电极材料+电解液的固液界面向电极材料+固态电解质的固固界面转化。在固态电池发展过程中,固态电解质主要有硫化物、氧化物、薄膜以及固态聚合物等多种方案。每种方案各有优缺点,也都在研发中取得了一定成果。据悉,大部分科研团队和企业目前处于基础研究到中试放大和小批量量产的关键环节。据介绍,在固态电池领域,中国最大竞争对手是日本。日本在硫化物类固态电解质方面的研究基础雄厚,正全力应用于固态电池的研发。中国更着眼于氧化物类固态电解质,并且已投产固态电池生产线。研发方面日本仍处于领先,但产业化方面中国有望赶超。尽管中、日布局的固态电池采用不同的电解质,但谁能率先解决稳定性问题,谁就能迅速占领固态电池的市场。业内专家普遍认为:新能源汽车转向固态电池只是可能的一个方向,目前被视为液态锂电池最有可能的替代者。但是否能够全面转向固态电池,还取决于固态电池本身的技术进步和市场推广。显然,目前说固态电池时代来临还为时尚早,但其希望无疑在逐渐增大。
来源:中国汽车报





