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CATL 以硫化物电解质为主要研发方向。目前,容量为 325 mAh能量密度为 300 Wh/kg 的聚合物锂金属固态电池 300 周循环以上剩余 82%,但也由此可见,距离真正投入商业化尚有一定的差距。
中场逼近,固态电池路在何方?
既然每家企业都无法做到独当一面,那么固态电池大规模应用于量产电动车究竟有多遥远?在这个问题上,不同主机厂给出的答案,是不一样的。
“保守派”如大众汽车。大众汽车集团管理董事会主席迪斯在接受汽车头条APP采访时明确表示,关于全固态电池量产或工业化生产的规划将在2023年至2024年间实施,虽然还有几年时间,但与大众汽车集团的整体发展步调保持一致。
而在技术领域上,大众汽车品牌电池卓越中心负责人Frank Blome的态度则更加保守。他向在场媒体坦言,坚信有朝一日固态电池会投放市场,但至今,大众还没有在电解质材料上做出最终的决定。因此,固态电池产品化或投入到整车之中,最早也要到2025年。
“激进派”如丰田。在丰田电动化战略,也就是到2025年丰田旗下所有车型,包括雷克萨斯车型全部都要完成新能源化的目标下,丰田汽车执行副总裁,研发主管寺师茂树曾公开表示,研发新型固态电池的节奏要逐步加快,并预计将于2020年的夏季奥运会到来之前正式推出市场。
这一方案,比大众至少提前了3年。但能否如愿实现,目前看来尚无定论。
的确,相比欧美等新创企业而言,丰田在固态电池领域的探索要早得多,同时投入的精力也更多。在坚定地侧重于硫化物固态电池研发工作多年后丰田通过基础技术,已经实现了将全固态电池的体积功率密度提高到约2.5 kW / L。与此同时,体积能量密度成功地提高到了高达约400wh/ L,相当于2010年左右的锂离子电池(LIB)大约2倍的水平。
但实验数据毕竟无法与商业化直接划等号。今年6月,丰田汽车公司宣布与中国电池制造商宁德时代合作,以加快向电动汽车的转变。而在合作项目上,固态电池位列其中,这一点似乎更加耐人寻味。
据知情人士透露,这很有可能是丰田固态电池研发进展不如预期,甚至可能不理想,至少短期内无法实现量产。但与宁德时代直接挂钩,以为着中国团队科研力量的加盟。竞争优势提升之后,丰田如愿完成2020年的技术落地也并非无法完成。
兵马未动粮草先行,相比之下,大众在固态电池的发展进度上看似落后,实则更早地在商业模式上展开了探索。
为摆脱亚洲电池制造商的依赖,同时在电池领域取得领先技术,今年6月份,大众集团宣布向美国加州科技公司QuantumScape公司投资1亿美元,共同建立一家合资公司用来研究固态电池技术,大众派遣一位高管担任QuantumScape董事会成员。按照计划,双方落实固态电池的时间点是2025年,与Frank Blome所述的时间点相吻合。
值得一提的是,大众早在2014年12月已经持有QuantumScape公司5%的股权,此次大众再次注资1亿美元,大众集团已成为QuantumScape公司最大股东。这也表明,大众集团已经将固态电池的“主动权”攥在了手中。
与此同时,在电池供应各方面,大众集团也在始终坚持用“两条腿走路”。在保证集团内部设立研发机构的同时,与供应商保持合作,并和Northvolt这样的合作伙伴建立合资企业生产电池。这些,的确对于确保电池的供应起到关键作用。不过,至于合纵联盟能否出其不意,最终还要倚仗于每家企业的研发进度究竟如何。
总结一句话,在技术真正落地之前,一切结果都是举棋不定。
从整体来看,固态电池现在的制备技术成熟度还有待加强,能形成规模产能的企业有限,技术规模化扩产需要克服的困难还有很多。仅凭借业界公认的“2021年,半固态电池将投入商业化”的观点判断,全固态电池似乎离我们还很遥远。
但不论是丰田的2020计划,还是大众的2025之约,两家进展不尽相同的企业已经说明了一个问题:未来的电动汽车,大概率将是固态电池为技术主导的产物。
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