固態電池商業化加速續航逾千公里的電動車將猛攻燃油車
又一家車企宣布將搭載固態電池,並推出續航1000公里的純電汽車產品。近日,上汽集團宣布,將和清陶(崑山)能源發展股份有限公司(下稱“清陶能源”)簽約,成立上汽清陶固態電池聯合實驗室,按照規劃,雙方合作研發的千公里以上長續航固態動力電池,將於明年率先在上汽自主品牌新款車型上應用。
上汽方面向第一財經記者表示,新車上搭載的固態電池為半固態電池。
此前,蔚來汽車亦宣布將推出150kWh半固態電池包,產品續航里程將達到1000公里。今日,蔚來汽車方面表示,半固態電池包將按計劃於今年年底推出。
儘管銷量發展迅猛,但電動汽車續航焦慮仍是用戶最大的使用痛點,提升電動車續航能力成為各大車企、產業鏈公司的重點關注方向。
根據國家2020年10月發布的《節能與新能源汽車技術路線圖2.0》,我國純電動汽車動力電池的能量密度,2025年目標為400Wh/kg,2030年目標為500Wh/kg。
寧德時代、比亞迪等企業的量產產品通過CTP、CTC等工藝、技術,提升電池包整體能量密度,進而增加純電汽車續航里程;清陶化學、衛藍新能源等企業則專注於固態電池,期待實現更高的電池能量密度。
根據車企披露的信息,蔚來ES8使用的寧德時代811三元鋰電池系統能量密度為170Wh/kg,而即將發布的半固態電池能量密度將達到360Wh/kg,全固態電池的能量密度則有望達到400Wh/kg~500Wh/kg。
此外,與液態鋰離子電池相比,固態電池理論上還有著安全性高等優點。
日產方面指出,全固態電池的能量密度接近傳統鋰離子電池的2倍,擁有出色的充、放電性能,將進一步縮短充電時間,同時由於降低了昂貴原材料的使用率,可將電池成本降至更低。日產預計,通過採用全固態電池,到2028年,可將電池成本降至每千瓦時75美元,同時通過不斷的創新,未來進一步降至每千瓦時65美元,
國海證券預計,2021~2030年全球固態電池出貨量將高速增長,至2030年或將突破250GWh,市場空間有望達到1500億元以上。
但值得注意的是,目前全固態電池量產和商業化仍受到了技術、供應等多方面的製約。高能時代CEO董思曉對第一財經記者表示,全固態電池仍存在技術難點,一是電解質的批量化、低成本化、穩定化合成問題一直未能有效解決;二是固固界面問題導致的內阻大的問題未得到解決;三是相應的設備、工藝尚未定型。
包括上汽、蔚來所宣稱的固態電池,均為半固態電池,屬於廣義上的固態電池範疇。清陶化學聯合創始人、總經理、高級工程師李崢表示,該公司量產的第一代固態電池為半固態電池,液含量大約在5-15%之間;第二代產品已完成了小試,液含量小於5%。
頭豹研究院認為,固態電池技術的核心在於電解質的革新,最終目標是實現電解質的全固態化。業界普遍認為,全固態電池將在2025~2030年之間開始實現商業化量產。
良好的發展前景,使固態電池成為車企和資本市場的寵兒,也讓各國企業開始了激烈的“卡位戰”。
包括豐田、日產、本田在內的日系頭部車企正加大在固態電池領域的投入,並明確了固態電池量產時間表。
韓系車企現代汽車也計劃在2025年試生產配備固態電池的電動汽車,2027年部分批量生產,2030年左右實現全面批量生產;三星SDI位於韓國的全固態電池試點生產線於今年3月破土動工;LG新能源計劃2026年開始大規模生產聚合物基全固態電池。
大眾、福特等歐美車企則選擇“投注”固態電池初創企業,寶馬和福特投資了美國固態電池初創公司Solid Power;大眾則投資了美國另一家固態電池初創公司QuantumScape。
和國外部分車企直接衝刺全固態電池不同,上汽、蔚來等國內車企和電池企業選擇了“小步快跑”的做法。頭豹研究院認為,採用固液混合形式的半固態電池可以作為全固態電池重要的過渡技術,國軒高科、清陶能源、衛藍新能源、贛鋒鋰業等均推出具備商業化量產能力的半固態電池,並獲得車企定點,蔚來、東風、上汽等車企均計劃推出半固態電池產品。