【第一商用車(chē)網(wǎng) 原創(chuàng)】
今年以來(lái),固態(tài)電池在汽車(chē)行業(yè)掀起一波又一波的熱潮。
這不,在近日舉辦的泰達(dá)汽車(chē)論壇上,固態(tài)電池成為最受關(guān)注的熱點(diǎn)話(huà)題之一,多位行業(yè)大咖分享了前瞻性的主題演講,共同為加快固態(tài)電池從實(shí)驗(yàn)室走向量產(chǎn)建言獻(xiàn)策。對(duì)于行業(yè)而言,這顯然是一個(gè)很好的了解固態(tài)電池和固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。那么,目前固態(tài)電池發(fā)展處于什么階段?距離量產(chǎn)還有多遠(yuǎn)?何時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)配套商用車(chē)?
借此機(jī)會(huì),第一商用車(chē)網(wǎng)對(duì)大家比較關(guān)注的固態(tài)電池?zé)狳c(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行了梳理,如下請(qǐng)看報(bào)道。
發(fā)展固態(tài)電池上升到國(guó)家戰(zhàn)略 新能源車(chē)或迎顛覆性變革
首先,我們來(lái)看一下什么是固態(tài)電池。
固態(tài)電池,由固態(tài)正極、固態(tài)電解質(zhì)和固態(tài)正極組成。其核心特點(diǎn)是用固態(tài)的電解質(zhì)替代了傳統(tǒng)的電解液,這一改變帶來(lái)顯著的優(yōu)勢(shì),包括能量密度、安全性和使用壽命的躍遷式突破。如果將固態(tài)電池用在新能源汽車(chē)上,將會(huì)為新能源汽車(chē)帶來(lái)顛覆性變革。固態(tài)電池被業(yè)內(nèi)公認(rèn)為下一代動(dòng)力電池的發(fā)展方向,或?qū)⒊尚履茉雌?chē)“游戲規(guī)則”的改變者。
固態(tài)電池具有重大戰(zhàn)略意義,從全球范圍來(lái)看,固態(tài)電池技術(shù)已成為新能源變革中的“制勝點(diǎn)”。美、日、韓等國(guó)家都在發(fā)力,我國(guó)也將全力發(fā)展固態(tài)電池上升到國(guó)家戰(zhàn)略的層面。2020年10月,國(guó)務(wù)院發(fā)布的《新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021—2035年)》首次將固態(tài)電池列入行業(yè)重點(diǎn)發(fā)展對(duì)象并提出加快研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。2023年1月,工信部等六部門(mén)聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于推動(dòng)能源電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》,進(jìn)一步提出加強(qiáng)固態(tài)電池標(biāo)準(zhǔn)體系研究。
除開(kāi)政策上的重視,我國(guó)還在固態(tài)電池領(lǐng)域撥放資金支持。今年上半年,有媒體報(bào)道稱(chēng),我國(guó)或?qū)⑼度爰s60億元用于全固態(tài)電池研發(fā),包括寧德時(shí)代、比亞迪、一汽、上汽、衛(wèi)藍(lán)新能源和吉利共六家企業(yè)可能會(huì)獲得政府基礎(chǔ)研發(fā)支持。
基于車(chē)用需求的動(dòng)力電池產(chǎn)品需求
從行業(yè)發(fā)展來(lái)看,目前液態(tài)電池技術(shù)在滿(mǎn)足新能源汽車(chē)各方面需求上已接近“天花板”,發(fā)展固態(tài)電池或可打破這一瓶頸。如在長(zhǎng)續(xù)航方面,固態(tài)電池可輕松實(shí)現(xiàn)1000公里續(xù)航的躍遷。目前,動(dòng)力電池和整車(chē)企業(yè)們紛紛加入固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈布局,不少企業(yè)公布“上車(chē)”時(shí)間表,為即將到來(lái)的顛覆性變革搶占發(fā)展先機(jī)。
哪些商用車(chē)企業(yè)在布局固態(tài)電池?
其實(shí),固態(tài)電池這種前瞻性技術(shù)早已引起商用車(chē)企業(yè)的跟進(jìn)和布局。
雖然固態(tài)電池目前還只是處于研發(fā)階段,但固態(tài)電池為新能源商用車(chē)帶來(lái)的各項(xiàng)性能提升卻振奮人心。當(dāng)前,新能源商用車(chē)滲透率遠(yuǎn)低于新能源乘用車(chē),固態(tài)電池如果能夠?qū)崿F(xiàn)量產(chǎn),或?qū)樾履茉瓷逃密?chē)發(fā)展帶來(lái)新局面。
第一商用車(chē)網(wǎng)注意到,從企業(yè)動(dòng)作來(lái)看,今年商用車(chē)行業(yè)在固態(tài)電池領(lǐng)域,最受關(guān)注的一件大事是,3月1日,一汽解放與孚能科技在長(zhǎng)春簽署了意向合作框架協(xié)議簽約儀式,加速半固態(tài)、固態(tài)電池商用車(chē)導(dǎo)入。孚能科技半固態(tài)電池將率先導(dǎo)入一汽解放商用車(chē)產(chǎn)品,在全球范圍內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)半固態(tài)電池配套商用車(chē)市場(chǎng)。
除開(kāi)解放外,商用車(chē)行業(yè)的另一家頭部企業(yè)——福田汽車(chē),在固態(tài)電池領(lǐng)域也比較活躍。今年1月,福田汽車(chē)傳出消息,即將推出國(guó)內(nèi)首款半固態(tài)電池輕卡。據(jù)悉,福田汽車(chē)研發(fā)的國(guó)內(nèi)首款半固態(tài)電池輕卡已完成高溫、充放電的臺(tái)架、充電時(shí)長(zhǎng)、電池壽命、整車(chē)高寒等的驗(yàn)證,各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到或超過(guò)預(yù)期目標(biāo)。
8月15日,德?tīng)柟煞莅l(fā)布公告,公司與江鈴旗下的新能源商用車(chē)整車(chē)企業(yè)——江鈴新能源簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議,雙方將實(shí)現(xiàn)資源共享、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),共同推動(dòng)固態(tài)電池的研發(fā)、生產(chǎn)和市場(chǎng)應(yīng)用。
東風(fēng)公司更不必說(shuō)。目前,東風(fēng)公司在固態(tài)電池領(lǐng)域承擔(dān)國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目,在固態(tài)電池開(kāi)發(fā)及搭載應(yīng)用上已經(jīng)有一定基礎(chǔ)。據(jù)悉,配套固態(tài)電池的E70示范運(yùn)營(yíng)已經(jīng)突破180萬(wàn)公里。隨著技術(shù)的逐漸成熟,東風(fēng)未來(lái)也將搶先把固態(tài)電池配套到旗下商用車(chē)上。
除開(kāi)上述企業(yè)之外,還有一些商用車(chē)企業(yè)也在關(guān)注或研究固態(tài)電池技術(shù),但可能尚未公開(kāi)具體的布局計(jì)劃。后續(xù)相關(guān)消息,本站將密切關(guān)注。
距離固態(tài)電池量產(chǎn)還有多遠(yuǎn)?
固態(tài)電池作為新的電池體系,未來(lái)發(fā)展空間廣闊?,F(xiàn)階段,國(guó)內(nèi)主要是以半固態(tài)為主,全固態(tài)+半固態(tài)并行開(kāi)發(fā)的路線在推進(jìn)。目前,已有固態(tài)電池產(chǎn)品亮相及裝車(chē),但距離真正商業(yè)化還有較多難題需要解決。那么,本屆泰達(dá)汽車(chē)論壇,各位行業(yè)大咖提出了哪些新的觀點(diǎn)呢?
對(duì)于安全性,中國(guó)汽車(chē)技術(shù)研究中心首席科學(xué)家王芳表示,固態(tài)電池的高安全性也是有邊界的,高能量密度材料意味著高的能量釋放效率,當(dāng)突破這個(gè)邊界以后,安全風(fēng)險(xiǎn)或者說(shuō)造成的結(jié)果是我們需要克服的另外的課題。同時(shí),固態(tài)電池還要解決力學(xué)的難題,這是系統(tǒng)的工程,需要一步步科技創(chuàng)新才能實(shí)現(xiàn)。
對(duì)于力學(xué)的研究,在國(guó)家動(dòng)力電池創(chuàng)新中心副主任王建濤看來(lái),全固態(tài)電池是物理層級(jí)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,為避免長(zhǎng)周期的疲勞,就需要對(duì)力學(xué)的研究、力學(xué)的調(diào)控,將之限制到一定范圍之內(nèi)?!爸耙簯B(tài)電池有一個(gè)安全的邊界,對(duì)全固態(tài)電池未來(lái)有沒(méi)有一個(gè)力的邊界,這一塊可能是非常重要的因素”。如果有力學(xué)的研究之后,我們可以進(jìn)一步研究力、電、熱,以及整個(gè)安全方面的耦合,這樣就更有助于全固態(tài)電池的發(fā)展。
對(duì)于經(jīng)濟(jì)性,清陶(昆山)能源發(fā)展集團(tuán)股份有限公司副總經(jīng)理、研究院院長(zhǎng)何泓材建議,要在固態(tài)電池領(lǐng)域使用新的正負(fù)極材料,去把那些性能更好,以前跟電解液材料不兼容,但是在固態(tài)平臺(tái)可以使用的錳系正極材料煥發(fā)新生,從而實(shí)現(xiàn)差異化的性能。錳系材料是一個(gè)低成本的材料體系,可助力全固態(tài)電池性?xún)r(jià)極優(yōu)。
對(duì)于半固態(tài)電池,力神(青島)新能源有限公司副總經(jīng)理、首席技術(shù)官于長(zhǎng)虹呼吁行業(yè)共治標(biāo)準(zhǔn)、共用技術(shù)、共筑產(chǎn)業(yè)、共建生態(tài)。據(jù)介紹,力神半固態(tài)電池已實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)上主流的技術(shù)發(fā)展,可以滿(mǎn)足整車(chē)在市場(chǎng)運(yùn)行上、客戶(hù)需求上的達(dá)標(biāo),目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了700公里的水平。能量密度方面,力神已經(jīng)實(shí)現(xiàn)402 Wh/kg半固態(tài)電池的突破,未來(lái)將向更高能量密度的500 Wh/kg的技術(shù)上拓展,現(xiàn)在正在預(yù)研。
對(duì)于規(guī)?;慨a(chǎn),北京衛(wèi)藍(lán)新能源科技股份有限公司董事長(zhǎng)兼總經(jīng)理俞會(huì)根表示,衛(wèi)藍(lán)計(jì)劃在2027年之前,實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池的規(guī)?;慨a(chǎn);到2030年,有望把全固態(tài)電池的銷(xiāo)售價(jià)格控制在5毛錢(qián)(0.5元/Wh)以下?!白龉虘B(tài)電池一定要做一個(gè)安全的、成本可控高能量密度電池。如果不安全,固態(tài)電池就沒(méi)有意義,如果成本不可控,固態(tài)電池也沒(méi)有人用得起?!?/p>
中國(guó)科學(xué)院院士、清華大學(xué)教授歐陽(yáng)明高認(rèn)為,固態(tài)電池發(fā)展可分三步走:第一步重點(diǎn)攻關(guān)固態(tài)電解質(zhì),第二步重點(diǎn)攻關(guān)高容量復(fù)合負(fù)極,第三步重點(diǎn)攻關(guān)高容量復(fù)合正極。到2035年,以500Wh/kg和1000Wh/L為目標(biāo),進(jìn)一步發(fā)展高電壓高比容量富鋰正極;2040年,以700Wh/kg為目標(biāo),發(fā)展鋰硫和鋰空氣電池。展望未來(lái),歐陽(yáng)明高表示,鋰離子動(dòng)力電池技術(shù)變革進(jìn)程會(huì)長(zhǎng)期持續(xù),但是對(duì)于中國(guó)來(lái)講,高比能全固態(tài)電池與低成本、長(zhǎng)壽命鋰離子電池對(duì)中國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)同等重要,要雙輪驅(qū)動(dòng)。
歐陽(yáng)明高院士提出固態(tài)電池研發(fā)“三步走”
結(jié)束語(yǔ)
從當(dāng)前各主機(jī)廠給出的時(shí)間點(diǎn)來(lái)看,固態(tài)電池的量產(chǎn)時(shí)間主要集中在2026年至2028年之間。固態(tài)電池技術(shù)的成熟和普及將是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程,需要整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的共同努力和持續(xù)投入。
在商用車(chē)領(lǐng)域,固態(tài)電池相關(guān)的動(dòng)態(tài)還較少,但未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)不可阻擋。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和成本的逐漸降低,固態(tài)電池在商用車(chē)領(lǐng)域也將迎來(lái)廣泛的應(yīng)用前景。更多信息,請(qǐng)繼續(xù)關(guān)注本站報(bào)道。