目前,電動汽車在全球得到了更廣泛的應(yīng)用。國際能源機構(gòu)2023年的一份報告指出,僅2022年,全球電動汽車銷量就達到了約1000萬輛。憑借其能量密度和充電優(yōu)勢,鋰離子電池的出現(xiàn)推動了行業(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,成本是他們一直無法解決的一個問題。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的電池技術(shù)。固態(tài)電池似乎最有可能從實驗室走向大規(guī)模生產(chǎn)。事實上,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容易起火。能量密度和較高的充電時間也是另一個阻礙其發(fā)展的問題。
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,充電時間更短,使用此類電池的車輛可長時間行駛。與鋰離子電池相比,固態(tài)電池體積更小,這也是其優(yōu)勢所在。國際可再生能源機構(gòu)的一份報告稱,固態(tài)電池有可能使用固態(tài)鋰作為負極,從而避免使用石墨,可將能源強度提升近一倍且無需冷卻,從而減少對銅和鋁的需求。
固態(tài)電池充電時間短、續(xù)航時間長,如果很快進入量產(chǎn)階段,必將成為電動汽車的寵兒。
以下五大原因使我們對固態(tài)電池很快進入市場充滿信心:
1.豐田押注固態(tài)電池
日本汽車制造商豐田公司計劃在固態(tài)電池這項新的先進技術(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,已取得了突破性進展并將對其固態(tài)電池進行測試,該電池的續(xù)航里程可達1500公里。
豐田還宣布為其電動汽車量產(chǎn)固態(tài)電池。公司設(shè)定的有時間限制的目標表明,公司有信心盡快將這一技術(shù)從實驗室推向市場,并了解其商業(yè)化潛力的可行性。豐田的這一舉動被視為一個大動作,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展。
2.寧德時代的量產(chǎn)計劃
全球最大的電動汽車電池制造公司——中國的寧德時代也不甘落后。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,它也制定了嚴肅的固態(tài)電池生產(chǎn)計劃。寧德時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500Wh/kg,遠高于特斯拉電動汽車的電池。這在市場上也引發(fā)了漣漪。寧德時代甚至計劃將其用于飛機電氣化。公司表示,很可能從今年開始批量生產(chǎn)。
寧德時代早在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),其體積利用效率達到創(chuàng)紀錄的72%,能量密度高達255Wh/kg,達到了迄今為止全球最高的集成度水平,能夠輕松實現(xiàn)超過1000公里的續(xù)航里程。
3.中國上汽集團與青島能源的計劃
一段時間以來,中國汽車制造商上汽集團不斷擴大在中國的市場份額并積極拓展海外市場?,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)通過了電池負載測試。還通過了釘子穿透測試。這些測試用于了解車輛是否能承受高溫和沖擊。上汽集團最早將于2026年推出由固態(tài)電池驅(qū)動的汽車。
4.Quantumscape 2024年固態(tài)電池計劃
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),計劃在2024年之前生產(chǎn)出固態(tài)電池。Quantumscape擁有鋰陽極充電電池領(lǐng)域的專業(yè)知識。
Quantumscape已經(jīng)進行了客戶原型測試,并聲稱已通過壓倒性的充電周期取得了突破。目前,公司正在準備批量生產(chǎn)商用固態(tài)電池產(chǎn)品QSE-5。
5.韓國推動新技術(shù)
三家韓國公司——LG Energy Solution、三星SDI和SKOn承諾在十年內(nèi)提供固態(tài)電池,推動下一代電池的開發(fā)。
上述數(shù)家汽車和電池公司對固態(tài)電池的興趣、投資和聲明的增長再次證實了這項新技術(shù)的潛力。隨著時間的推移和研發(fā)力度的加大,這些新型電池將很快在全國電池市場掀起波瀾。
原標題:巨頭"押注"固態(tài)電池