產(chǎn)業(yè)化加速 造車新勢力“偏愛”固態(tài)電池
固態(tài)電池作為下一代重要的新型技術路線之一，一直被寄予厚望。日前，哪吒汽車正式與清陶能源達成全面深度合作，共同推進固態(tài)電池的研發(fā)與應用，并加快在新能源汽車上的商業(yè)化落地。這是繼天際汽車、蔚來汽車、愛馳汽車之后，又一家戰(zhàn)略布局固態(tài)電池的新造車勢力車企；固態(tài)電池的新能源汽車商業(yè)化進程在持續(xù)加速。
電池中國網(wǎng)注意到，此次與哪吒汽車達成合作的清陶能源，是一家專注于新能源材料技術產(chǎn)業(yè)轉化的技術企業(yè)，目前已經(jīng)構建了固態(tài)鋰電池產(chǎn)業(yè)化的自主知識產(chǎn)權體系。早在去年11月，清陶能源可日產(chǎn)1萬只固態(tài)電池的固態(tài)鋰電池產(chǎn)線就已經(jīng)投產(chǎn)，電池能量密度可達400Wh/kg以上，產(chǎn)品將主要投用于特種電源、高端數(shù)碼等領域，預計在2020年進入動力電池應用領域。
據(jù)了解，由清華大學南策文院士團隊創(chuàng)建的清陶能源是國內較早開展全固態(tài)鋰電池技術研發(fā)的團隊之一。圍繞固態(tài)鋰電池研發(fā)，公司申報的專利已近100項，目前已攻克了固態(tài)電解質材料量產(chǎn)、固態(tài)電解質膜成型技術、復合正負極配方工藝、極片與電解質膜間固-固界面等一系列問題，成功實現(xiàn)了氧化物固態(tài)電解質材料、功能型離子導體陶瓷復合隔膜等研發(fā)成果的產(chǎn)業(yè)化。
從市場情況來看，新造車勢力在動力電池等核心技術領域的布局向來比較大膽，比如蔚來ES6成為第一批裝配寧德時代NCM811電池的車型，擁有更高的能量密度和續(xù)航里程。但現(xiàn)有的液態(tài)鋰動力電池體系下很難做到性能和安全性的平衡，因此對下一代動力電池技術的探索就勢在必行。
業(yè)內普遍認為，固態(tài)電池是未來主要發(fā)展趨勢。固態(tài)鋰電池負極可采用金屬鋰，電池能量密度有望達到300～400Wh/kg甚至更高，可匹配高電壓電極材料，進一步提升質量能量密度，在支持電動汽車長距離行駛方面更有優(yōu)勢。與目前市面上的液態(tài)鋰離子電池相比，固態(tài)電池使用固態(tài)電解質，不可燃、無腐蝕、不揮發(fā)，且不存在漏液問題。
今年可以說是車企布局固態(tài)電池的爆發(fā)之年。就在上個月，愛馳汽車與輝能科技達成合作協(xié)議，雙方將共同開展固態(tài)電池作為車載動力電池相關技術的開發(fā)與應用，推進動力固態(tài)電池商業(yè)化落地。今年8月，蔚來汽車與輝能科技達成戰(zhàn)略合作，雙方將共同打造采用輝能MAB固態(tài)電池包的樣車。未來隨著樣車下線，雙方將就固態(tài)電池包的生產(chǎn)合作展開更為深入討論。
在蔚來汽車之前，天際汽車于2019年年初展出了國內首輛配裝固態(tài)電池的電動汽車ME7樣車。天際汽車董事長兼CEO張海亮表示，天際固態(tài)電池將于2021年批量生產(chǎn)并裝車上市，電芯能量密度可以超過300Wh/kg。屆時，天際汽車或將成為國內首家采用固態(tài)電池的主機廠，天際ME7也將可能成為國內首款以固態(tài)電池作為動力來源的新能源汽車。而在今年4月上海車展期間，天際汽車就與輝能科技達成了固態(tài)電池業(yè)務方面的合作。
據(jù)悉，與三家新造車勢力都達成合作的輝能科技，其實早在幾年前就實現(xiàn)了固態(tài)電池的量產(chǎn)，不過那些產(chǎn)品主要應用在消費電子領域，近兩年來公司則加速了在新能源汽車領域的布局。輝能科技于2013年在臺灣建成的G1工廠，是全球首家可以實現(xiàn)固態(tài)鋰電池卷片生產(chǎn)的產(chǎn)線，并計劃于2019年年底完成1GWh的擴建，屆時其固態(tài)電池總產(chǎn)能將達1.5~2GWh。
除了和整車廠達成協(xié)議，輝能科技還加強了與電池企業(yè)的合作。2019年4月，輝能科技與南都電源就固態(tài)電池生產(chǎn)技術授權合作案達成初步共識，輝能科技授權能量密度約240Wh/kg的固態(tài)電池電芯生產(chǎn)技術給南都電源，并提供生產(chǎn)所需之核心設備與材料，而南都電源將建首條1GWh規(guī)模的固態(tài)電池生產(chǎn)線。
不僅是國內車企，國外車企也紛紛大力布局固態(tài)電池。
前不久，雷諾汽車高級副總裁吉爾斯·諾曼德表示，到2025年，雷諾旗下電動汽車可能會使用鈷含量為零的固態(tài)電池。早在2018年年初，雷諾-日產(chǎn)-三菱聯(lián)盟設立10億美元風投基金，其首個投資項目即為無鈷固態(tài)電池研發(fā)。同年3月，豐田及雷諾-日產(chǎn)-三菱聯(lián)盟分別表示，擬在2022年至2025年間推出搭載固態(tài)電池的電動汽車。隨后，大眾也在當年7月宣布將于2025年前生產(chǎn)固態(tài)電池。
不過，固態(tài)電池雖然被寄予厚望，但是不少業(yè)內專家也指出，目前固態(tài)電池仍存在電解質材料和電極材料研究受阻，及界面高阻抗未能得到有效解決等問題。具備良好性能的材料成本高昂，而成本可接受的材料導電度與穩(wěn)定性卻表現(xiàn)不佳。因此，目前固態(tài)電池仍面臨著技術突破與成本控制的雙重難題。
但相信，隨著廣大科研工作者和產(chǎn)業(yè)同仁的不懈努力，固態(tài)電池技術難題在不久的將來將會被一一攻破。
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