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【中泽科技冠名】固态电池调查:全球无企业量产,中国企业大多玩“概念”

锂电大数据2018-10-30 16:27:59

摘要:中国、日本、欧洲、美国到底谁能率先量产固态电池?对目前电池的世界格局有什么影响?

固态电池,作为下一代电池的研发方向,它的研发进展一直备受关注。最近,国外不少车企公布了固态电池的量产时间表,Seeo号称是最接近量产的企业。国内不少上市公司也通过公告、投资者互动平台、媒体、机构调研等途径明示、暗示公司正在进行固态电池的技术储备,还有部分企业公布了研发进展。

那么,他们真的有研发成果吗?中国、日本、欧洲、美国到底谁能率先量产?对目前电池的世界格局有什么影响?

国外车企向左,国内车企观望


最近越来越多的高端车企公布了固态电池的研发计划,比如奥迪、博世、丰田、宝马等,以真空吸尘器闻名全球的戴森公司近日也发布了新车制造时间表,希望通过添加固态电池的高端定制车型在老牌车企的手中抢夺一定的市场份额,虽然很冒险,但非常符合James Dyson喜欢黑科技、喜欢冒险的人设。

今年5月,日本经济省宣布出资16亿日元,联合丰田、本田、日产、松下、GS汤浅、东丽、旭化成、三井化学、三菱化学等大型汽车厂商、电池和材料厂商,共同研发固态电池,希望2030年实现800公里续航目标,这在日本历史上绝对是活久见。

中国车企的看法呢?知豆首席工程师王红梅表示,公司非常愿意和前瞻技术合作,也密切关注世界前沿技术。其他几家车企也非常认可固态电池是行业的发展趋势,目前正在关注其进展。

当被问及是否会像国外车企一样花大价钱研发时,车企领导们普遍表示不会。一位车企老板更是直言不讳的表示,车企目前的市场竞争已经让大家心力交瘁,为了股东的利益公司不可能花大价钱去做研发,毕竟研发费用很可能拖垮一家公司。当然如果有电池厂研发量产,各种认证齐备,通过了车企最少一年的技术验证之后,可以考虑。当然这也要看国际大厂的情况,毕竟大家都不想当“第一个吃螃蟹的人”。

车企不愿意研发,那么国内电池厂的态度呢?公开资料来看,至少有部分电池厂、汽车总成厂已经通过各种途径宣布正在进行固态电池的研发,表面上看大家还是很积极的。写稿前记者曾联系成飞集成询问固态电池的研发进展,该公司以商业机密为由拒绝透露。

一位业内人士透露,他走访了不少宣称正在研发固态电池的企业,除了赣锋锂业等一两家公司确实有进展之外,大部分企业仍处于“口头研发”阶段。中国宝安曾发布公告研发了一种新型的石墨烯材料,连续几个涨停,结果是该材料属于“工业级”,并不能用于动力电池。

固态电池量产技术难度很大


固态电池之所以备受关注,最主要的原因是同样的电量,固态电池体积会变得更小。由于固态电池没有电解液,封存变得更加容易,特别在汽车等大型设备上使用时,也不需要再额外增加冷却管、电子控件等,节省成本的同时还能减轻自身重量。在快充要求下,充放电电压越高、温度越高,锂电池容量下降越快,电池寿命衰减也会更快。控制理枝晶技术,基于固态电解液的方案能在很大程度上解决寿命衰减的难题,即使零下20度哪怕子弹打穿的情况下固态电池仍能正常工作。

此外,固态电池能轻松实现1000km续航,大大减少消费者寻找充电桩的焦虑,毕竟很多人半个月也就跑1000km,半个月充电一次怎么看都不算高。因为固态电池没有易燃的电解液,快充时不产生晶须,可以有效避免短路和自燃。

目前固态电池有两条研发方向,一条是锂离子电池的固态化,这个方向其他行业有成熟的方案,但是嫁接到锂电池还需要二次研发。目前固态电解质国外量产的企业凤毛麟角,国内一家也没有,一定程度上制约了固态电池的研发进度。日本实验室已经成功研发出一种凝胶态的电池,也就是俗称的“半固态”电池。上述业内人士透露,其实这条技术路线的全固态电池国内高校和科研院所早已有样品,但是大多停留在能量比达标、循环只有几百次的水平,加上成本很高,良率很低无法量产。

另一条技术研发方向是金属固态电池,最常见的是锂硫电池。当电解质换成固体之后,锂电池体系由电极材料-电解液的固液界面向电极材料-固态电解质的固固界面转化。固固之间无润湿性,其界面更易形成更高接触电阻,电池的循环性就会变差,充电不可能很快。“锂硫电池的生产环境为真空,一旦混入氧气就会爆炸,这对设备企业来说挑战非常大。”亿鑫丰董事长吴松彦表示,预计研发需要3-5年的时间。也有技术人员表示,锂硫电池根本不适合做动力电池,如果在3C、可穿戴领域应用成功,后续可以考虑应用于新能源汽车。

究竟固态电池何时能够量产?谁先量产?现在业内没有确切的结论,不过在化工和锂电池的研发上日本一直走在前列,加上日本保守低调的作风,业内猜测日本企业的研发速度可能已经领先全球。

近年来,随着中国锂电池企业的崛起,日本企业的市占率明显下滑,但是靠固态电池逆袭的说法显然不够专业。中国锂电池的技术目前仍处于追赶的状态,低端产能过剩、高端产能不足,如果要逆袭,日本不如选择氢燃料汽车,毕竟日本已经领先中国太多年了。

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