固态电池赛马中,丰田却变了风向

时间:2024-06-07 14:54:22 编辑:

导读 【固态电池赛马中,丰田却变了风向】具体的是什么情况呢,跟随小编一起来看看! 汽车商业评论撰文 / 周 洲编辑 / 黄大路设计 / 师 ...

【固态电池赛马中,丰田却变了风向】具体的是什么情况呢,跟随小编一起来看看!

汽车商业评论

撰文 / 周 洲

编辑 / 黄大路

设计 / 师 超

全固态电池在国内掀起了一波利好消息。

4月28日上午,宁德时代在重庆举办的第十六届国际电池技术交流会中上透露了全固态电池的进度,其首席科学家吴凯表示全固态电池的技术成熟度目标达到2027年到7-8的水平。

5月17日,大众中国作为最大股东的电池企业国轩高科发布了金石全固态电池新技术,当日股票涨停。

5月24日,上汽集团重复了更令股市兴奋的量产目标,称基于聚合物-无机物复合电解质技术路线的全固态电池将于2026年实现量产,2027年实现装车量产交付。

5月29日,第二梯队的代表亿纬锂能在互动平台表示,已开展聚合物类固态电池的研究,目前已初步实现了室温下的稳定运行,将在微型电子产品中实现应用。

此前,广汽集团也发布了全固态电池将于2026年量产装车的消息。恩捷股份、容百科技、夏钨新能等锂离子液态电池的相关产业链公司,也在加速布局全固态电池。

韩系三强LG新能源、三星SDI、SK On也都发布了全固态电池的商业化计划。

日本方面,丰田、日产、本田计划于2027年、2028年和2030年推出搭载全固态电池的车型。

就在中韩加码全固态赛道之时,全固态电池的带头大哥丰田集团,却改变了风向,将重心压在了混动上。

新次代的赛马

在锂离子电池领域,日本是竞争对手,也是老师。

日本在包括全固态电池研发在内的锂电池产业化领域,起步非常早。全球第一块商用的锂离子电池,就由索尼公司在1991年率先量产。

上汽集团旗下固态电池企业、清陶能源总经理李峥说,日本在核心材料、关键材料、整个电池产品上,一直处于领先地位。

从理论上,全固态电池使用固态电解质,替代易燃的液态电解液,可以显著提升安全性,适应更广泛的温度范围。

同时,由于不需要液态电解液和隔膜,能极大减轻电池的体积和重量。

丰田2023年那句“充电10分钟续航1200公里”,像马刺一样,让业界同行们羡慕又着急。

当然,也有人持怀疑态度,觉得丰田一直在放卫星,隔几年就出来上个热搜。

李峥对汽车商业评论在内的媒体表示,全固态电池的量产,事关科技主导权之争。

从电池的代次上来说,跟随式创新的中国通过产业链规模形成的市场占有率,和国际一流水平在同一个水平线上。

“这也是为什么要在全固态电池发力,这实际上是一个新的代次的竞争。”李峥认为,在新代次竞争中,谁能够真正实现真正的先发、先量产,谁就会占据新的主导权,就像1991年索尼公司先发量产了液态锂离子电池一样。

日本在知识产权的原始积累上非常充分。在全固态电池国际专利领域,日本占到了68%。

但由于全固态电池还没有进入量产阶段,很像在上世纪80年代中后期液态锂离子电池专利的积累状态。李峥认为中国在这个领域,有非常大的机会。

最大的优势就是中国有最大的市场,以及海量科技研发人才。

加快的进度表

据《中国日报》报道,中国将投入超过60亿元用于全固态电池研发,包括宁德时代、比亚迪、一汽集团、上汽集团、卫蓝新能源和吉利共6家企业或获得政府基础研发支持。

汽车商业评论获悉,今年政府相关部门确实牵头,对全固态电池有较大的资金支持力度。在政府的支持和鼓励下,国内固态电池量产的进度表提上日程。

上汽集团发布的全固态电池能量密度超过400wh/kg,体积能量密度超过820wh/L,电池容量能超过 75Ah。2027年搭载全固态电池的智己新车将实现量产,并正式交付用户,后续全固态电池能量密度有望进一步提升至500Wh/kg。

国轩高科的金石电池是公司首款全固态原型电池,是全固态电池从0到1的突破,已达成从模具电池到车规级电芯制造的突破。

其全固态电池项目总工潘瑞军博士介绍说,团队通过微纳化固体电解质、超薄膜包覆单晶正极和三维介孔硅负极,实现全固态电池材料端的技术突破。

目前,30Ah全固态电芯可实现350Wh/kg的质量能量密度、800Wh/L的体积能量密度,比主流的三元锂电池多出40%,其电芯循环次数可达3000次以上,可实现电动车全生命周期百万公里行驶里程。

金石电池已一次性通过了200度热箱测试,安全性远超国标需求。基于金石电池设计的PACK拥有80%的质量成组率、280Wh/kg的系统能量密度,单次充电续航可达1000KM。

不过,国轩高科在5月17日的第十三届科技大会上,一口气发布的三款新品,前两个——磷酸铁锂、三元锂以及其他材料的G刻超充电池,4695高镍三元大圆柱星晨电池是产品,金石全固态电池是新技术,落地量产还需要一段时间,预计是2027年小批量上车实验,2030年实现量产,由于国家大力支持,量产时间可能提前。

潘瑞军对汽车商业评论在内的媒体称,量产取决于成本和产业链的成熟。

从成本来说,全固态电池因为是全新的材料体系,正极、负极、电解质都是全新的,比如高镍三元、硅、硫化物等,所以它的成本相对较高一些。

“但是因为它的材料并不使用很多贵金属,所需的元素地球本身含量也都比较高。待全固态电池量产、供应链走向成熟以后,规模效应会带来成本的有效降低,结合前面所说的性能优势,在高端应用场景将更具性价比。”潘瑞军说。

据汽车商业评论了解,目前全固态电池每瓦时的成本大概是锂离子电池的6-10倍,大概是十几年前锂离子电池的价格水平。

根据电解质的不同,全固态电池有四条技术路线,分别是硫化物、氧化物、聚合物、新近出现的卤化物路线。

氧化物路线方面,卫蓝新能源、赣锋锂业等企业已经实现半固态电池量产并装车,东风汽车和蔚来等品牌的相关产品已投入市场。丰田、日立、宁德时代、国轩高科采用的是硫化物路线。欧洲的部分车企已经装车过聚合物固态电池。

全固态电池目前还是存在诸多风险,三种常用路线各有各要突破的难点。聚合物的研发时间最早,但导电率和耐高压性较低;氧化物质地太硬,从半固态电池到全固态电池的固固界面问题,一直是难点;硫化物是日企代表的路线,应用环境要求比较特殊。

丰田的执着

国内固态电池利好消息接连不断之时,带头大哥丰田的大新闻则是:联合马自达和斯巴鲁,在5月28日这天于东京举办了“多路径技术说明会”。

这场历时3个小时的发布会,展示了这家全球销量最大的车企延续内燃机的愿望,尤其是对混合动力汽车的执着。

三家车企联合发布了面向电动化的全新燃油发动机,可适配油电混合动力和插电混合动力技术,体积减少10%-20%,热效率提升30%,包括全新的1.5L四缸发动机、取代2.5L的全新1.5T发动机以及取代2.4T的新2.0T发动机等。

对丰田而言,既要保住立命之本燃油动力,又要面向新能源趋势以及越来越严苛的环境保护标准,它要做的是借助电驱系统,让燃油动力满足不断升级的油耗和排放标准。

从2024年开始,丰田在全球市场普及第五代油电混合动力技术,小型化和高效率的电驱系统加上高性能的三元锂电池,实现了油耗降低和动力提升,距离插电混动系统,只差一个充电口。

丰田在海外单一市场最大的投资项目——斥资130亿美元的美国北卡罗来纳州的电池项目,于5月12日破土动工。

这个年产能30GWh的巨额电池项目,能够解释丰田的技术路线:在巨大的批评声中拥抱新能源,但绝对坚持混合动力。其中 ,10 条生产线将为未来的电动汽车和插电式混合动力汽车生产电池组,4 条生产线将为混合动力汽车生产电池组,第一批电池将于2025年产出,该电池中心将于2028年完工。

对于丰田来说,它储备了快速迭代的技术,但更追求安全、稳定和成熟以及拥有最大使用场景的体量规模,也即市场的认可。

这也是所有车企所向往和努力的目标。

对电池企业来说,未来全固态电池是否是最有价值的新洼地、是否是最优路线,和车企一样,需要市场的证明。

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