主機廠在固態(tài)電池領域的布局持續(xù)升溫,是固態(tài)電池技術的投資主體,表明車企對下一代電池技術需求的急迫性。
為加快電動化轉型,國際主機廠紛紛加速自研電池進程,并將固態(tài)電池作為其競逐新能源賽道的核心武器。
日前,日產汽車宣布與美國太空總署NASA以及東京工業(yè)大學等單位達成合作,將共同研究用何種材料打造基于硫化物固態(tài)電解質的全固態(tài)電池(ASSB),同時也對固態(tài)電池內部化學反應分析等研究,目前完成了能量密度為1000Wh/L級電極的充放電測試。
作為“日產汽車2030愿景”的一部分,日產2022年將進行實驗室級別的全固態(tài)電池研發(fā)量產的可行性研究,計劃于2024年在日本橫濱建造試點工廠進行小規(guī)模量產,預計到2028年推出搭載日產獨創(chuàng)全固態(tài)電池的電動車型。
除了日產之外,本田和豐田也披露了其在固態(tài)電池領域的規(guī)劃目標。
本田決定投資約430億日元(約合人民幣22億元)建設一條全固態(tài)電池示范生產線,計劃于2024年春季建成投產。目標是在2026-2030年推出搭載全固態(tài)電池的電動車型。
豐田則計劃到2030年投入1.5萬億日元用于開發(fā)動力電池及其電池供應鏈,預計在2025年前實現(xiàn)全固態(tài)電池小規(guī)模量產,2030年前推出全固態(tài)電池電動車型。
這意味三家主流日本車企都選擇將固態(tài)電池技術作為其電氣化轉型的重要方向,并都計劃自產固態(tài)電池以加強其對新型動力電池技術的掌控力度。
值得注意的是,除了上述三家日本車企之外,包括大眾、寶馬、奔馳、福特、Stellantis、通用、現(xiàn)代等國際主機廠也在布局固態(tài)電池技術,并制定了固態(tài)電池車型的量產時間表。
此外,包括上汽、廣汽、北汽、長城、東風、蔚來等本土主機廠也在通過投資或自主研發(fā)方式布局固態(tài)電池技術,并積極推進固態(tài)電池在商業(yè)化應用。
目前,固態(tài)電池領域的主要參與者包括三類:第一類是主機廠,代表車企有豐田、本田、日產等,主要目的是配套其旗下的電動車型,掌握動力電池核心技術以提升市場競爭力。
第二類是動力電池企業(yè),目前包括寧德時代、國軒高科、孚能科技、松下、LG新能源、三星SDI、SK on等中日韓動力電池企業(yè)都在積極研發(fā)固態(tài)電池,主要為其主機廠客戶提供配套,保持其在動力電池領域的競爭優(yōu)勢。
第三類是初創(chuàng)固態(tài)電池企業(yè),包括衛(wèi)藍新能源、清陶能源、輝能科技、太藍新能源、Quantum Scape、Solid Power、Factorial Energy等初創(chuàng)固態(tài)電池企業(yè)都獲得了來自主機廠、電池企業(yè)和投資機構的投資,成為目前固態(tài)電池賽道最最活躍的選手。
整體來看,主機廠在固態(tài)電池領域的布局持續(xù)升溫,是固態(tài)電池技術的投資主體,表明車企對下一代電池技術需求的急迫性。
目前,包括大眾、奔馳、寶馬、Stellantis、福特、通用、現(xiàn)代等國際主機廠都在積極投資固態(tài)電池初創(chuàng)企業(yè),通過聯(lián)合開發(fā)的形式加快實現(xiàn)固態(tài)電池商業(yè)化。同時提供資金幫助被投資的固態(tài)電池企業(yè)建設廠房和擴充產能,并積極測試其固態(tài)電池樣品。
從上述車企制定的固態(tài)電池車型量產時間表來看,普遍在2025年前開始對配備全固態(tài)電池的車輛進行路測,在2030年左右實現(xiàn)大規(guī)模應用,這表明全固態(tài)電池要實現(xiàn)商業(yè)化還面臨諸多困難。
在此情況之下,混合固液電解質電池(半固態(tài)電池)兼容液態(tài)鋰電池大部分材料、設備和工藝,綜合平衡安全性、能量密度、功率密度、循環(huán)壽命、高低溫性等性能,有望率先實現(xiàn)商業(yè)化。
例如,蔚來汽車與衛(wèi)藍新能源達成合作,計劃基于蔚來ET7車型,推出單次充電續(xù)航1000km的混合固液電解質電池,電池包容量達150KWh,能量密度為360Wh/kg;東風汽車率先發(fā)布搭載贛鋒鋰電混合固液電解質鋰電池的電動汽車-風神E70等。
與此同時,包括合肥國軒、孚能科技等電池企業(yè)也在加快其半固態(tài)電池的產業(yè)化進程。
上述車企和電池企業(yè)的共識是,全固態(tài)電池大規(guī)模量產目前還面臨諸多現(xiàn)實困難,加上新能源汽車對高安全、高能量密度動力電池的迫切需求,固液混合電解質電池可以作為固態(tài)電池發(fā)展的過渡方案率先實現(xiàn)商業(yè)化。