目前,電動(dòng)汽車在全球得到了更廣泛的應(yīng)用。國(guó)際能源機(jī)構(gòu)2023年的一份報(bào)告指出,僅2022年,全球電動(dòng)汽車銷量就達(dá)到了約1000萬(wàn)輛。憑借其能量密度和充電優(yōu)勢(shì),鋰離子電池的出現(xiàn)推動(dòng)了行業(yè)的發(fā)展。
電池制造商在不斷努力使鋰離子電池在續(xù)航能力、安全性和充電速度方面更勝一籌,盡管如此,成本是他們一直無(wú)法解決的一個(gè)問(wèn)題。除了更便宜的磷酸鐵鋰電池外,其他電池的成本一直沒有重大突破。
正是這一難題促使許多汽車公司、電池技術(shù)初創(chuàng)企業(yè)和電池制造巨頭尋求先進(jìn)的電池技術(shù)。固態(tài)電池似乎最有可能從實(shí)驗(yàn)室走向大規(guī)模生產(chǎn)。事實(shí)上,最早的電池已經(jīng)開始生產(chǎn)。一些全球企業(yè)最近宣布的消息暗示,這項(xiàng)技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用可能早于預(yù)期。
什么是固態(tài)電池
傳統(tǒng)的鋰離子電池使用液態(tài)電解質(zhì)作為燃料。液態(tài)電池的使用也使這些電池在高溫或被尖銳物體撞擊時(shí)容易起火。能量密度和較高的充電時(shí)間也是另一個(gè)阻礙其發(fā)展的問(wèn)題。
然而,這些固態(tài)電池提供了新的解決方案。由于沒有液態(tài)電解質(zhì),因此它們更加安全。較高的鋰密度也使這些電池的性能更強(qiáng),充電時(shí)間更短,使用此類電池的車輛可長(zhǎng)時(shí)間行駛。與鋰離子電池相比,固態(tài)電池體積更小,這也是其優(yōu)勢(shì)所在。國(guó)際可再生能源機(jī)構(gòu)的一份報(bào)告稱,固態(tài)電池有可能使用固態(tài)鋰作為負(fù)極,從而避免使用石墨,可將能源強(qiáng)度提升近一倍且無(wú)需冷卻,從而減少對(duì)銅和鋁的需求。
固態(tài)電池充電時(shí)間短、續(xù)航時(shí)間長(zhǎng),如果很快進(jìn)入量產(chǎn)階段,必將成為電動(dòng)汽車的寵兒。
以下五大原因使我們對(duì)固態(tài)電池很快進(jìn)入市場(chǎng)充滿信心:
1.豐田押注固態(tài)電池
日本汽車制造商豐田公司計(jì)劃在固態(tài)電池這項(xiàng)新的先進(jìn)技術(shù)上押下重注。除了收集與電池技術(shù)相關(guān)的專利外,豐田公司還為電池制造投入了大筆資金。豐田宣布,已取得了突破性進(jìn)展并將對(duì)其固態(tài)電池進(jìn)行測(cè)試,該電池的續(xù)航里程可達(dá)1500公里。
豐田還宣布為其電動(dòng)汽車量產(chǎn)固態(tài)電池。公司設(shè)定的有時(shí)間限制的目標(biāo)表明,公司有信心盡快將這一技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室推向市場(chǎng),并了解其商業(yè)化潛力的可行性。豐田的這一舉動(dòng)被視為一個(gè)大動(dòng)作,豐田公司不僅是全球最大的汽車制造商之一,而且還擁有雄厚的實(shí)力和供應(yīng)商生態(tài)系統(tǒng)。一旦采用這一技術(shù),豐田將比其他公司取得更快的進(jìn)展。
2.寧德時(shí)代的量產(chǎn)計(jì)劃
全球最大的電動(dòng)汽車電池制造公司——中國(guó)的寧德時(shí)代也不甘落后。這家電池行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)熱衷于確保自己在任何技術(shù)領(lǐng)域都能保持領(lǐng)先地位,為此,它也制定了嚴(yán)肅的固態(tài)電池生產(chǎn)計(jì)劃。寧德時(shí)代今年宣布推出一種半固態(tài)電池——濃縮電池。這種電池的能量密度高達(dá)500Wh/kg,遠(yuǎn)高于特斯拉電動(dòng)汽車的電池。這在市場(chǎng)上也引發(fā)了漣漪。寧德時(shí)代甚至計(jì)劃將其用于飛機(jī)電氣化。公司表示,很可能從今年開始批量生產(chǎn)。
寧德時(shí)代早在2021年就已經(jīng)開始生產(chǎn)鈉離子電池。公司還生產(chǎn)全球集成效率最高的麒麟電池。這些電池已用于ZEEKR、AITO和Li Auto等多款高端純電動(dòng)車上。麒麟電池是其第三代CTP(電芯-電池組)技術(shù),其體積利用效率達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的72%,能量密度高達(dá)255Wh/kg,達(dá)到了迄今為止全球最高的集成度水平,能夠輕松實(shí)現(xiàn)超過(guò)1000公里的續(xù)航里程。
3.中國(guó)上汽集團(tuán)與青島能源的計(jì)劃
一段時(shí)間以來(lái),中國(guó)汽車制造商上汽集團(tuán)不斷擴(kuò)大在中國(guó)的市場(chǎng)份額并積極拓展海外市場(chǎng)?,F(xiàn)在,它又宣布與固態(tài)電池初創(chuàng)企業(yè)青島能源開發(fā)公司合作,開發(fā)車用固態(tài)電池。公司已經(jīng)通過(guò)了電池負(fù)載測(cè)試。還通過(guò)了釘子穿透測(cè)試。這些測(cè)試用于了解車輛是否能承受高溫和沖擊。上汽集團(tuán)最早將于2026年推出由固態(tài)電池驅(qū)動(dòng)的汽車。
4.Quantumscape 2024年固態(tài)電池計(jì)劃
加利福尼亞州初創(chuàng)公司Quantumscape是另一家誓言要早日推出固態(tài)汽車電池的公司。該公司已與大眾汽車組建了一家合資企業(yè),計(jì)劃在2024年之前生產(chǎn)出固態(tài)電池。Quantumscape擁有鋰陽(yáng)極充電電池領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)。
Quantumscape已經(jīng)進(jìn)行了客戶原型測(cè)試,并聲稱已通過(guò)壓倒性的充電周期取得了突破。目前,公司正在準(zhǔn)備批量生產(chǎn)商用固態(tài)電池產(chǎn)品QSE-5。
5.韓國(guó)推動(dòng)新技術(shù)
三家韓國(guó)公司——LG Energy Solution、三星SDI和SKOn承諾在十年內(nèi)提供固態(tài)電池,推動(dòng)下一代電池的開發(fā)。
上述數(shù)家汽車和電池公司對(duì)固態(tài)電池的興趣、投資和聲明的增長(zhǎng)再次證實(shí)了這項(xiàng)新技術(shù)的潛力。隨著時(shí)間的推移和研發(fā)力度的加大,這些新型電池將很快在全國(guó)電池市場(chǎng)掀起波瀾。
原標(biāo)題:巨頭"押注"固態(tài)電池