重金落子固态电池
近日,戴姆勒牵手加拿大魁北克水电公司,共同开发固态电池技术,加速固态电池量产应用。戴姆勒表示,电池是电动汽车的关键零部件,固态电池将是下一个关键技术,在近年有可能看到乘用车固态电池原型产品。
同时,魁北克水电公司在1月31日曾宣布,公司将帮助约翰·古迪纳夫和玛丽亚·海伦娜·布拉加的创新型固体玻璃电解质获得专利许可,并在此基础上,通过戴姆勒公司的帮助开发固态电池技术,一旦该固态电池达到量产状态,将在戴姆勒旗下电动汽车上使用。
此外,宝马除了自建电芯研发中心,研发固态电池技术外,还于Solid Power在固态电池方面达成深度合作,有望于2026年实现固态电池量产。知难而退的戴森在放弃造车之后并没有放弃对固态电池的研究,戴森曾在声明中表示将继续将专注于制造固态电池这一艰巨任务。除了国外车企,上汽、长城、比亚迪等国内车企也在默默研发,车企纷纷入局固态电池,难道是锂离子电池不够“香”吗?
锂离子电池的终结者
科学界普遍认为,锂离子电池已经达到了极限,而采用锂、钠制成的玻璃化合物为传导物质的固态锂电池技术则被一致看成是锂离子电池的替代品。
但从目前来看,无论是国内动力电池独角兽宁德时代还是全球动力电池佼佼者松下,目前能量产装车的最高能量密度电芯大约在260~280Wh/kg,主流车型采用的量产电池水平都在180~220Wh/kg左右,距离规划中提到的300Wh/kg还有一定的距离。此外,在综合到安全等各类指标后,行业专家预测锂离子电池的单体能量密度极限为300Wh/kg。
固态电池则不同,目前有些公司研发的双电解液半固态电池就已经达到了350Wh/kg单体能量密度;中科院多个研究所也已经研发出300Wh/kg的动力电池,并与合作单位推进产业化;SF Motors旗下部门TeraWatt Technology在2019年8月份宣布推出4.5Ah固态电池设计原型,该电池的能量密度达432Wh/kg,这种能量密度可以直接达到规划中2025年的目标。搭载固态动力电池的新能源汽车的续航也将突破新的高度,可能超过800公里,甚至是达到1000公里。
提振新能源行业
除了在能量密度上超越锂离子电池,固态电池还有很多其他优秀品质,如安全性。据不完全统计,至今与动力电池相关的电动汽车自燃事故至少有40余起,仅在2019年国内发生自燃事件就涉及蔚来、特斯拉、比亚迪、吉利、北汽、江淮、云度等品牌。
尽管有着不少优点,但是固态电池的规模化生产到应用并不是没有面临困难,固态电池在固态电解质的导电率、内阻界面阻抗及相容性上存在着问题,导致短时间内尚不能量产应用于市场;生产成本昂贵,仅生产满足智能手机需要固态电池成本就需要约为1.5万美元。鉴于此,很多企业持观望态度,特斯拉CEO马斯克便是代表,“固态电池有一定前景,但是距离技术成熟还需要时间,目前也不足以改变特斯拉的战略。”