开发固态电池的好处是什么?

宝马MINI冰淇淋事件继续发酵,冰淇淋引发的讨论,让德国宝马汽车公司(BMWG)公共关系就像大敌。

开发固态电池的好处是什么?

4月20日,宝马集团欧洲股市大幅下跌3.62%,市值蒸发24.21亿欧元,相当于183亿元左右。网友对此评论:“别摸我”改名“别买我”。

宝马集团两次道歉,很难平息舆论的愤怒,但这场风暴在一定程度上扼杀了市场对宝马2025年推出固态电池车的热情。不久前,宝马集团宣布将与美国初创公司合作 Power合作,在自己的电池制造中心采用全固态电池中试生产线,进而向全固态电池量产迈进。

在亚洲,中国千亿锂矿巨头赣锋锂电池也抛出了王炸,发布了固态电池装载上市计划:纯电动SUV赛力斯SERES,配备赣锋锂电池三元固液混合锂离子电池—计划于2023年上市。赣锋锂业固态电池商业化进程再次加快。

日产是日本汽车制造商(Nissan)宣布正在推出装载全固态电池的电动汽车。38家汽车、电池、材料企业和科研机构,如丰田、松下、京都大学、日本理化学研究所,计划进入 2030 年前后,固态电池组每千瓦时的成本降低到锂电池 30%。除此之外,韩国三星 SDI 和 SK电池公司也在联合开发固态电池。

全球巨头都押注于技术成本高的轨道,难以坚定地迈出大规模生产的步伐。很多人可能会问:为什么固态电池这么好?开发固态电池的好处是什么?

01固态电池:潜力大

事实上,发展固态电池的必要性可以得到液态电池的局限性的证实。目前,液体电池的能量转化率已达到极限,液体电池容易发生火灾和爆炸,安全一直是一个主要的隐患。

开发固态电池的好处是什么?

▲液体电池无法克服电解质中枝晶的生长,有时会穿透隔膜,导致短路

固态电池不会漏液,更安全。而且固态电池的理论能量密度碾压液态电池,重量更轻,工作寿命更长,充电潜力更快。

中国在固态电池领域的布局较晚。在中国传统锂电池的领先模式下,欧洲、美国、日本和韩国增加了固态电池,以便在弯道上超车。目前,固态电池可分为三种技术路线(按材料系统划分)。日本和韩国的硫化物系统,欧洲主要是聚合物路线,而美国和中国主要是氧化物。

欧美02:固态电池来了,好像没来过。

曾经,欧洲和美国是固态电池的发源地。

在美国,橡树岭国家实验室于1990年生产了固态电池,充放电数万次,充放电只需几分钟,能量密度是液态锂电池的2.5倍。但在接下来的30年里,它还没有实现大规模生产。

目前,特斯拉在电动汽车领域仍处于主导地位。与此同时,特斯拉还没有停止技术创新。2022年7月推出的4680电池似乎是他们维持这一地位的最新尝试。在特斯拉行动之前,与美国固态锂电池制造商讨论子景观(Quantumscape)它们发布了革命性的固态电池,给特斯拉带来了压力。

据了解,斯坦福大学教授是量子景观学院的硬背景之一。在过去的十年里,他得到了大众汽车的财政支持和卡塔尔的投资。

在众多投资的背后,是量子景观固态电池的巧妙设计和出色的性能。

在欧洲,聚合物导电率难以提高,该地区的固态电池大规模生产相对缓慢。公共交通是欧洲将固态电池推向市场的切入点。例如,一些法国公司将聚合物电池转移到城市巴士上。

2017年,锂电池之父约翰·古迪纳夫和玛丽亚·海伦娜·布拉加开发了一种聚合物固态电池,引起轰动

目前,欧洲固态电池的布局已逐渐从研发转向投资。欧洲著名的汽车制造商已经多次投资于大众、宝马和梅赛德斯-奔驰等外国电池公司,投资于相应的美国初创公司,以争取下一代全固态电池的发言权。

03日韩:打响“夺位站”

丰田和松下可以算是日本涉足固态电池的典型公司。

自上个世纪以来,丰田从未放弃固态电池,这是一个难以咀嚼的骨头。它已经开发了30多年,拥有世界上最大的固态电池专利。11年前,丰田在世界各地推出了硫化物固态电池。这种固态电池的导电性首次超过了液态电池。丰田于2020年开始生产固态电池,并提供了大规模生产时间线:2025年。

开发固态电池的好处是什么?

▲丰田固态电池概念车

日本电池巨头松下对固态电池的态度表现出内心的纠结:浅试-终止-重启。松下和丰田已经合作了几十年,包括固态电池。日本有丰田、尼桑、本田等38家R&D机构,大学共同开发硫化物系统全固态电池。

在韩国,三大电池制造商中有两家领先的固态电池技术:

LG新能源计划在三年内开发锂硫电池;

三星SDI宣布已开始建设固态电池试生产线。

04中国:采取折中方案

与欧洲、美国和日本相比,中国是固态电池轨道上的新选手。科学家们为中国推开固态电池的大门做出了显著贡献:

2014年,清华大学南策文创立清陶能源;

2015 梁成都在美国橡树岭国家实验室深造十多年,加入宁德时代;

2015年,赣锋锂业开始进入动力电池业务,以固态电池为核心目标,两年后挖掘了中国科学院宁波材料研究所研究员徐晓雄;

2016年,中国科学院物理研究所研究员李宏、院士陈立泉成立北京卫兰;

宁波锋锂(锋锂业关联公司)成立于2017年,与国家科学院宁波材料进行了全面交流。

随后,大多数企业选择走稳定的道路——用氧化物作为半固态电池。

例如,去年12月,威来发布了其新车ET7,配备了150KWh的半固态电池(氧化物固液混合电池),续航1000公里,但没有大规模生产汽车的消息。除威来汽车外,国轩高科技、富能科技和锂电池材料供应商赣丰锂业也宣布,半固态电池装载将于2022年实现。

开发固态电池的好处是什么?

▲威来新车ET7推出了北京卫蓝制造的固态电池车型

无论国内外,固态电池技术路线的站队都已经开始。就中国而言,数十家初创固态电池公司(北京卫兰、清陶能源、太蓝新能源、高能时代、恩力动力等)相继获得融资。).这些公司大多只有量产计划,没有产品,没有客户,没有订单,但估值可以超过20亿元。也许在他们口中,宁德时代被称为 “传统锂电池公司”,是需要颠覆的旧势力。

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