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丰田持续押注,固态电池才是新能源车的未来?

2023-06-20 14:33
智车科技IV
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本文来源:智车科技

最近几年时间,新能源汽车发展非常迅猛,尤其是在碳排放目标的影响之下,全球各国都在积极推动新能源发展。甚至有很多国家已经列出了淘汰燃油车的计划表,未来新能汽车取代传统燃油车将是不可避免的一个趋势。而作为新能源汽车中最为重要的部件——电池,也是得到了企业与消费者的关心。

一方面,消费者既希望新能源汽车的续航得到显著提升,另一方面也希望电池技术能够保障足够的安全。在这一背景下,固态电池的出现可谓给了大众一份全新的期望。而燃油车时代的霸主——丰田也正在发力固态电池。近日,丰田便宣称,将引入高性能固态电池和其他技术,以提高续航里程和性能,并降低其电动汽车的成本。

01

什么是固态电池?

动力电池市场,目前主要是由液态锂电池称霸天下。而固态电池被很多业内人士认为是具有颠覆性的下一代动力电池,有望成为未来新能源汽车发展的主流。市场上甚至有预言称:“固态电池普及之日,就是燃油车退出历史舞台之时。”

那么目前的锂电池不好用吗?电池的发展已经有快两百年的历史,作为如今电动车上最常见的锂离子电池,其高工作电压、快速充放电特性、长循环寿命、无记忆效应等众多优点,是它被普遍用于数码产品及电动汽车的原因。但与此同时,其存在着难以跨越障碍:电池结构特性局限了电池性能,也是电池衰老和存在安全隐患的根本原因。

为了解决上述这些隐患,电池企业普遍选择“从液态到半固态再到固态”的渐进式发展路线,其中半固态电池今年已开启小批量装车。而全固态电池因存在诸多技术难题以及成本问题,目前仍处于加速研发阶段,有业内人士预计2030年后才能实现商业化。

从现状看,液态电池的能量密度已接近理论极限,因此发展固态电池是锂电池行业技术革新的必由之路。相较于现有的液态电池,固态电池属于全面升级的下一代超级电池。固态电池最显著的特点就是拥有超高能量密度与超高安全性能。业内估计,液态锂电池的能量密度上限是350Wh/kg,而半固态电池能量密度上限是350Wh/kg以上,全固态电池则取消电解液,采用聚合物/氧化物/硫化物体系作为固态电解质,能量密度可达500Wh/kg以上。

02

各大厂商争先布局

在半固态电池领域,已有数家电池厂商具备了量产能力,其中包括太蓝新能源、卫蓝新能源等。在2023年,蔚来、上汽、东风和赛力斯等车企将陆续推出半固态版车型,续航里程超过1000公里。

鉴于固态电池拥有良好的发展前景,国内外多家车企和锂电企业积极投入研发,一些企业已取得了重大进展。电池厂商方面,以宁德时代赣锋锂业孚能科技等为代表的电池厂商在积极推进相关产业化布局。

今年4月,宁德时代发布半固态电池——凝聚态电池,单体能量密度高达500Wh/kg。凝聚态电池在今年内将具备量产能力,不过该电池成本偏高。在固态电池方面,宁德时代还处于摸索阶段。赣锋锂业也于今年5月表示,公司的第一代固态电池已经开始量产,能量密度可以做到260Wh/kg以上。此外,该公司二代混合固态锂电池能量密度可以达到400Wh/Kg以上,研发样品电池的循环性能已达到车企要求。孚能科技今年5月表示,公司将加快固态电池的研发及产业化进程,目前自主研发的第一代半固态电池已顺利量产装车。

同时,部分整车厂商亦在投资固态电池的研发,典型代表是上汽集团、比亚迪、东风汽车等厂商。上汽集团在今年4月发布了针对新能源汽车的三年行动计划,推动2025年实现固态电池技术“10万辆级”大规模量产落地。近日,上汽集团还向固态电池开发商清陶能源追加不超27亿元的投资,以深化布局固态电池技术。东风汽车今年4月表示,公司已完成了新一代高比能固态电芯的研发,该电芯能量密度可达405Wh/kg,将于2024年实现乘车搭载,实现整车搭载后,可支持整车续航超1000公里。

03

丰田持续押注,电动车时代弯道超车?

尽管和其它日本汽车公司一道站队抵制全面电动化,丰田汽车却也不得不加快新能源转型的速度。近日,丰田在日本举行的技术说明会上公布了一系列新技术,包括电动化、智能化和多元化等多个方面,旨在向外界展示丰田的愿景和具体计划。

关于目前最火热的固态电池,丰田在会上表示,公司目前正在开发一种大规模生产的方法,力争在2027至2028年实现商业化。

性能方面,得益于固态电池更加优秀的能量特性,丰田对固态电池的目标是快充降低至10分钟,同时续航里程相较高性能电池再提升50%。具体时间表上,丰田计划在 2025 年前全固态电池实现小规模量产,并首先搭载在混动车型上;在 2030 年前实现持续、稳定生产。

在新能源汽车市场竞争比较激烈的情况下,汽车厂家想要活下来就必须控制好成本,要不然随时可能被淘汰出市场。尤其是在特斯拉这种搅局者一再降价的情况下,很多汽车厂家都只能被迫去跟着降价,要不然随时会丢掉市场份额。

在这种大背景之下,很多汽车厂家压根就没有动力去研发固态电池,更不可能花大量的成本去搭载固态电池。这也导致固态电池不温不火的重要原因。

不过未来随着固态电池技术的不断突破,随着固态电池生产成本的不断下降,固态电池取代液态电池将成为未来的主流趋势,这是不可避免的。就像丰田虽然一再抵制汽车电动化,但也不得不大力发展新能源相关技术,避免被市场淘汰。所以谁能够在固态电池上先占领先机,谁就能在未来的新能源汽车市场竞争当中占据优势,从而获得弯道超车的机会。

04

总结

从市场角度来看,固态电池在电动汽车、移动充电设备等领域的应用前景广阔,不过由于成本价格较高,下游应用进展存在低于预期的风险。此外,固态电池的商业化进程还面临着政策、法规等方面的不确定性,需要加强政策引导和支持。

但可以确定的是,作为未来的发展方向,固态电池的商业化必定牵动着消费者的内心,而一旦时机成熟,率先布局的厂商无疑占据了极大的先发优势。

       原文标题 : 丰田持续押注,固态电池才是新能源车的未来?

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