中國電池企業(yè)如何在固態(tài)電池方面趕超豐田?

首先,讓我們看看豐田的固態(tài)電池現(xiàn)狀:

2017年,豐田宣布將于2020年實現(xiàn)固態(tài)電池的商業(yè)化。

2019年,豐田改變了其宣傳策略,稱固態(tài)電池將于2020年「亮相」,并于2025年實現(xiàn)商業(yè)化。

2020年8月,豐田電動汽車搭載固態(tài)電池開始試驗。

但測試結(jié)果糟糕透頂。豐田的固態(tài)電池壽命僅為普通鋰電池的四分之一。

2023年6月,豐田汽車首席技術(shù)官中島浩基表示,耐用性問題已獲解決。搭載該固態(tài)電池的純電動車?yán)m(xù)航里程可達(dá)1,200公里,且僅需10分鐘即可完全充電。預(yù)計該技術(shù)可在2027年至2028年實現(xiàn)商業(yè)化。

截至目前,豐田尚未透露其如何解決這一問題。2028年會是另一個空頭承諾嗎?(上次是2025年)


這讓人懷疑,事實上,松下是日本最強大的鋰電池制造商,而松下固態(tài)電池仍處于試驗和示范階段,尚未公布商業(yè)化時間。

現(xiàn)在,讓我們看看寧德時代的狀況:

寧德時代董事長在2023年接受記者采訪時談到了固態(tài)電池。記者問及固態(tài)電池時,他說:「寧德時代已花費十余年時間研發(fā)固態(tài)電池,但迄今尚未實現(xiàn)商業(yè)化,也未形成市場優(yōu)勢。」

他的言論透露了三點信息:

寧德時代一直在研發(fā)固態(tài)電池;
他們已解決所有技術(shù)問題;
他們尚未解決成本問題,無法實現(xiàn)商業(yè)化。

幾年前,電池行業(yè)曾大力宣傳「石墨烯電池」已進(jìn)入試驗階段,但一些問題仍未解決,至今未見商業(yè)化優(yōu)勢。

固態(tài)電池的難點在于「成本」和「技術(shù)」

鋰電池所需的鋰化合物非常昂貴,而固態(tài)電池則需要高純度硫化鋰,其大規(guī)模生產(chǎn)比普通碳酸鋰更困難、成本更高。韓國組織SNE的一份分析報告認(rèn)為,即使固態(tài)電池實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn),由于材料成本差異,其制造成本將是普通鋰電池的兩倍,商業(yè)銷售價格將是普通鋰電池的三倍以上。

經(jīng)濟劣勢一直是固態(tài)電池企業(yè)面臨的嚴(yán)峻問題。

當(dāng)然,這并未阻礙許多企業(yè)對固態(tài)電池的興趣:

本田宣布將于2024年啟動固態(tài)電池生產(chǎn)線(目前看來無法實現(xiàn))。

寶馬的計劃是于2025年開始測試固態(tài)電池汽車,并于2030年實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。

廣汽集團(tuán)計劃于2026年推出首款固態(tài)電池汽車。

日產(chǎn)計劃于2028年推出首款固態(tài)電池汽車。

總體而言,大多數(shù)企業(yè)計劃在2030年左右實現(xiàn)固態(tài)電池的商業(yè)化應(yīng)用。距離現(xiàn)在還有6年時間。在這6年內(nèi),事情是否能順利發(fā)展,無人知曉。

但現(xiàn)在,中國企業(yè)推出了一種新解決方案:「半固態(tài)電池」。

這是一種介于常規(guī)鋰電池和固態(tài)電池之間的折衷方案,降低了液態(tài)電解質(zhì)的比例。與普通鋰電池相比,液態(tài)電解質(zhì)含量降至10%以下。

半固態(tài)電池具有以下優(yōu)勢:

能量密度比現(xiàn)有鋰電池高100%,充放電性能也得到了極大提升。盡管其理論上無法達(dá)到固態(tài)電池的水平,但已取得了巨大進(jìn)步。

制造方法與現(xiàn)有鋰電池相似,可以重復(fù)利用許多設(shè)備和工藝。其成本遠(yuǎn)低于固態(tài)電池。

半固態(tài)電池已不僅停留在實驗室階段,而是實現(xiàn)了大規(guī)模生產(chǎn)。截至2024年初,中國已有四家企業(yè)宣布開始批量生產(chǎn)半固態(tài)電池。三家汽車公司推出了多款搭載半固態(tài)電池的實際車型。2023年底,一輛搭載半固態(tài)電池的蔚來汽車在網(wǎng)絡(luò)直播中連續(xù)行駛了1,044公里,并在30分鐘內(nèi)充電至90%。

專家預(yù)測,到2025年,半固態(tài)電池可能在高端電動汽車中完全取代現(xiàn)有鋰電池,到2027年,半固態(tài)電池將占據(jù)市場優(yōu)勢。

現(xiàn)在,業(yè)內(nèi)一些人認(rèn)為,半固態(tài)電池已基本解決了電動汽車的關(guān)鍵問題。即使固態(tài)電池實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn),其改進(jìn)也將極為有限。由于可預(yù)見的成本優(yōu)勢,半固態(tài)電池這一「折衷」方案可能成為最終解決方案。

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