鉅大LARGE | 點擊量:1096次 | 2018年08月07日
大眾集團在歐洲建廠生產(chǎn)固態(tài)電池
近日,大眾集團發(fā)布第二季度財報,期間大眾集團首席執(zhí)行官赫伯特迪斯表示,大眾將計劃自主生產(chǎn)固態(tài)電池,可能從2024或2025年開始批量生產(chǎn)。迪斯稱,長期內(nèi)我們一定不能依賴于幾家亞洲制造商,并且補充,固態(tài)電池工廠可能建在歐洲,若條件合適甚至可能建在德國。
顯然,在針對下一代電池方面布局方面,整車廠比電池廠更為迫切。
為什么會選擇固態(tài)電池?
眾所周知,電池、電機、電控為電動汽車的核心三大件,其中決定電動汽車?yán)m(xù)航里程的是電池。電動汽車?yán)m(xù)航里程的競爭關(guān)鍵是電池能量密度的競爭。而每一類的電池材料體系都有一定的能量密度上限。從第一代的鎳氫電池和錳酸鋰電池開始,到第二代的磷酸鐵鋰電池,直至目前廣為采用并預(yù)計持續(xù)到2020年左右的第三代三元電池。其能量密度和成本分別呈現(xiàn)上升和下降態(tài)勢。
其中,磷酸鐵鋰電池,單體能量密度大致在120-140Wh/kg,量產(chǎn)化的三元電池單體能量密度可以達到130-220Wh/kg。目前來說,在現(xiàn)有體系內(nèi)的電池能量密度很難突破300Wh/kg,更不要說達到2025年單體電池能量密度400Wh/kg、2030年500Wh/kg的目標(biāo)了。
為此,一種全新的電池材料體系成為下一代電池的發(fā)展方向,這便是固態(tài)電池。固態(tài)電池與現(xiàn)行普遍使用的鋰離子電池和鋰離子聚合物電池區(qū)別在于使用固體電極和固體電解質(zhì)。可以大大提升鋰電池的能量密度。根據(jù)專家預(yù)測,2020年固態(tài)電池技術(shù)研發(fā)將取得突破性進展,屆時固態(tài)電池將在成本、能量密度和生產(chǎn)過程等方面進一步趕超鋰離子電池。甚至到2030年,鋰離子電池將不再是電動汽車的主流電池。
固態(tài)電池相對于傳統(tǒng)鋰離子電池優(yōu)點比較明顯。首先就是體積,由于不需要電解液和隔膜,由固態(tài)電解質(zhì)取代,相同的能量密度下,固態(tài)電池的厚度會更小。其次就是重量方面,在使用固態(tài)電解質(zhì)后,石墨負極可用金屬鋰替代,以減輕負極材料的用量,使整個電池重量明顯減輕。同時,更高的安全性,更好的快速充電能力也是其較目前鋰離子電池的優(yōu)勢。在集成進電動汽車時,固態(tài)電池還具有結(jié)構(gòu)緊湊、規(guī)??烧{(diào)、設(shè)計彈性大等利于整車集成的特點。
車企成為推動固態(tài)電池技術(shù)的主導(dǎo)方
事實上,車企在推動電池技術(shù)的改進起到了至關(guān)重要的作用。
寶馬跟寧德時代(CATL)的采購意向并非只從2021年的iNEXT車型開始,寧德時代從2019年就會為純電動MINI及2020年量產(chǎn)的純電動iX3供應(yīng)電芯。這個切換也表明,三星SDI在往811方向走的時候,速度并沒有后來居上的CATL快,也沒有滿足整車企業(yè)的訴求。
當(dāng)整車企業(yè)花了數(shù)百億美金大力氣去做純電動汽車平臺的時候,對電芯供應(yīng)商的成本和產(chǎn)品優(yōu)化提出了更苛刻的要求。
因此,電芯企業(yè)在供應(yīng)現(xiàn)在這一代電芯,并往下一代電芯發(fā)展的時候,還是有壓力的。一個是要滿足現(xiàn)有車型平臺的開發(fā)需求,在電芯開發(fā)、優(yōu)化、制造和采購方面聚焦,同時也需要往難度更大的研發(fā)方向走。面對產(chǎn)品跟不上就被切換的威脅,現(xiàn)實來的更重要。
這一代電池(Gen4)往下一代發(fā)展過程中,整車企業(yè)的角色很重要。對現(xiàn)有產(chǎn)品的開發(fā),整車企業(yè)的角色更多的是提出需求,在整個產(chǎn)品驗證方向上去做技術(shù)和產(chǎn)品管理。而在下一代電池開發(fā)上,特別是有關(guān)核心專利和難點上面,在這里,最典型的車企是日本的豐田和德國的大眾、寶馬。
但是日本的車企和德國車企又有所區(qū)分。豐田具備一定的開發(fā)基礎(chǔ),持續(xù)在研發(fā)上投入,再和松下合作固態(tài)電池研究,從不同層面去研究和解決問題,在準(zhǔn)備下一代電芯的小規(guī)模量產(chǎn)。本田和日產(chǎn)的思路也差不多。而德國車企則是選擇投資合作的,以大眾和寶馬為例,通過美國科技初創(chuàng)公司來做。
編輯點評:從戰(zhàn)略層面,隨著整車企業(yè)開始選擇電氣化路線,特別是圍繞純電動為核心的時候,就不得不考慮未來的出路。嚴(yán)格來說,固態(tài)電池方面的投入競爭還并不激烈。目前的主要動力電池提供商,都在關(guān)注高鎳三元方向。即從NCM523體系或NCM622體系往NCM811的方向去努力,但是,當(dāng)前的固態(tài)電池作正處在技術(shù)演進階段,投入到這個領(lǐng)域獲取有限的產(chǎn)出也能帶來可能的知識產(chǎn)權(quán)收益,國內(nèi)的動力電池企業(yè)在技術(shù)儲備上不容忽視。