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丰田:固态电池已有原型产品 但产业化要等到2025年

北极星储能网  来源:    2020/7/28 11:22:04  我要投稿  

北极星储能网讯:对于固态电池的商业化量产,丰田汽车与业界的预判基本一致,预计要到2025年前后才能市场化落地。近日,丰田汽车动力总成公司执行副总裁兼电池业总经理Keiji Kaita透露,“丰田计划在2025年之前量产固态电池。”

尽管固态电池在电动汽车领域的应用预计还要四五年的时间,但这并不妨碍车企们对于固态电池技术的热情,毕竟在很多车企看来,固态电池有望成为消除电动汽车续航焦虑、安全焦虑、充电焦虑的突破性技术之一。换言之,谁先掌握了固态电池技术,谁就有可能改写电动汽车的竞争格局。

01 丰田:如期推出固态电池原型产品 明年将亮相

2019年10月,丰田执行总裁兼首席技术官寺岛茂树Shigeki Terashi曾透露,丰田将在2020年东京奥运会期间推出一款搭载固态电池的电动汽车,该车型将基于丰田e-Palette平台开发。“如果不是因为疫情的冲击,丰田下一代电动车的核心部件固态电池或许就在东京奥运会举办期间亮相了。”据知情人士透露,丰田仍在积极研发固态电池,如期推出了原型产品,并已在概念车上运行。

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图片来源:易车网

那么丰田汽车的固态电池技术研发进展如何了呢?

在充电速度方面,据丰田内部人士透露,固态电池原型产品在充电速度上相较于现有锂电池具有明显优势,电量从0到100%仅需15分钟。“充电焦虑”或将在固态电池上成为过去式。

在电池寿命方面,丰田汽车计划其生产的固态电池在使用30年后仍保持90%以上的性能。如果该技术能尽快实现,那么循环性能将超越近期特斯拉、宁德时代、通用等宣传的百万公里电池。

在能量密度方面,根据丰田的规划,计划到2025年将固态电池能量密度提升到现有锂电池能量密度的2倍以上,预计可达到450Wh/kg。届时,搭载固态电池的电动汽车,续航里程将大幅提升,可与目前燃油车相媲美。

在安全性方面,由于固态电池采用固态电解质,不含可燃性的电解液等材料成分,安全性也将明显提升。

不过,尽管已推出固态电池原型产品,但真正市场化应用,丰田认为也要到2025年前后:一方面是因为技术还需要不断完善;另一方面是成本还比较高。

Keiji Kaita表示,现在讨论固态电池的上市时间还太早,和很多前瞻性技术一样,其商业化同样面临多重障碍。据悉,目前丰田工程师正在调整电池的阳极和其他材料构成,使固态电池的耐用性和安全性继续提高,“丰田希望能在 2025 年前量产固态电池,”Keiji Kaita表示。

据丰田内部人士透露,目前固态电池的另一大问题在于成本,未来成本需要低于100美元/kWh才能与燃油机相抗衡,很显然固态电池的降本还有较长一段路要走。不过,丰田并未透露目前原型产品的生产成本情况,但相信随着技术的成熟,产业化规模放量,技术成熟后其成本下降也可期。

据电池中国网了解,丰田正通过其与松下电池成立的合资企业泰星能源解决方案有限公司推动固态电池业务的发展。该公司今年4月已投入运营,丰田在合资公司中持股51%,在5人董事会中占据3席,松下电器持股49%,董事长由丰田汽车好田博昭出任。

从目前丰田透露的信息来看,固态电池真正商业化预计还要等到2025年,目前仍然有技术需要不断完善,成本依然要下降等问题需要克服。如果明年东京奥运会能如期举行,我们也可以在东京奥运会上一窥丰田汽车固态电池研发最新进展情况。

02 大众再加码 2亿美元投资固态电池技术公司

同样热衷固态电池技术的还有大众汽车。今年6月,大众汽车宣布将增加对固态电池开发商Quantum Scape的投资,增资的金额为2亿美元(约合人民币14。2亿元),大众方面表示此举是为了进一步开发固态电池。

公开信息显示,Quantum Scape是斯坦福大学前研究人员于2010年在美国圣何塞成立的新公司,主要从事固态电池研发工作,拥有了约200项固态电池技术专利和专利申请。

据电池中国网了解,这是大众汽车第三次对该公司进行投资,2014年大众就出资持有了这家公司5%的股份;2018年,大众又出资1亿美元(约合人民币7.1亿元)与QuantumScape成立了合资公司。接连三次向这家公司注资,足可见大众汽车对于固态电池的重视。

事实上,就6月份的巨额投资,大众汽车零部件管理委员会主席Thomas Schmall表示:“我们与Quantum Scape正在取得技术进步,此次投资将会有效地增强我们对全固态电池的联合研发工作。”

目前业界对于大众和Quantum Scape在固态电池技术上的研发进展并没有较多信息。大众此前透露已经对Quantum Scape的固态电池样品进行了测试,“能够使e-golf的综合续航里程从300公里提升到750公里。”

对于固态电池的量产时间节点,大众预估与丰田类似,“我们与Quantum Scape的目标是在2025年建成一条为电动汽车生产固态电池的生产线。”

除了丰田、大众外,宝马、福特、现代等车企近几年也陆续投资了Soild Power等固态电池技术科创公司。

国内方面,上汽、一汽、北汽等车企近年来也纷纷投资了固态电池技术公司。如上汽集团、北汽产投联合投资了国内固态电池技术企业清陶能源,一汽产业基金参与了辉能科技的融资项目。

实际上,除了上述一些国际车企之外,国内众多锂电池生产企业及材料企业,如宁德时代、比亚迪、国轩高科、清陶能源、力神电池、辉能科技、当升科技、赣锋锂业等也都在布局固态电池及材料技术开发。

宁德时代董事长曾毓群表示,真正的固态电池是需要用金属锂作负极,这样才能提高能量密度,现阶段业内一些企业发布的固态电池在能量密度等指标上还不如(液态)锂离子电池,公司也在持续进行固态电池等前沿技术的研究和产品研发的投入。不过,宁德时代目前并未透露过公司固态电池研发进展的相关信息。

近日,国轩高科董事长李缜透露,国轩高科在半固态电池的研究上投入了大量资源,未来国轩会结合半固态电池的研究,大大提升高镍三元电芯和Pack系统应用的安全性与可靠性。

此外,赣锋锂业、清陶能源、辉能科技都已经建成了固态电池中试产线,正在加快相关技术的落地。

事实上,在电动汽车产业飞速发展的推动下,过去十年电池技术进步速度在大幅提升,而当前电动化浪潮正席卷全球,全球主流车企也纷纷向电动化转型,预计在这一波浪潮中,作为下一代电池技术的固态电池,其研发及落地时间相信也会有所缩短,丰田、大众都给出了2025年的时间表,这一节点也非常值得期待,如果2025年固态电池技术真正实现产业化,相信汽车电动化将真正成为主流。


原标题:丰田:固态电池已有原型产品 但产业化要等到2025年

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