您的位置:首页 >资讯 > 汽车 >

全球汽车业纷纷涌入新能源赛道 欧美日韩加码固态电池

2021-12-01 15:02:46    来源:中国汽车报

在“双碳”目标背景下,全球汽车业纷纷涌入新能源赛道,而固态电池正在成为这一赛道上的重要选手。

数据显示,今年前10个月,国内新能源汽车产销分别完成256.6万辆和254.2万辆,同比均增长1.8倍。同期,国内动力电池装车量累计107.5吉瓦时(GWh),同比上升168.1%。

随着新能源汽车及动力电池市场的增长,性能与安全性更好的固态电池成为车企争先布局的新技术。“欧美日韩都在加大固态动力电池的布局,均已制定了国家战略,加大政府和民间的投入,并且组建跨行业的产业联盟,意在新一代动力电池领域抢占制高点。”中国电动汽车百人会副理事长董扬表示,欧美日韩加大固态动力电池的研究,绝不是因为液态电解质锂离子电池技术不能满足新能源汽车发展要求,而是因为我国已占得部分先机,他们希望在新一代电池领域挽回劣势。我国动力电池发展现状究竟如何?详见10~11版。

欧美日韩抢先布局 政府大手笔扶持

固态电池的全球竞争中,欧美日韩从企业到政府都在大力支持固态电池技术研发与产业布局。

11月22日,荷兰3D固态电池初创公司LionVolt宣布完成400万欧元(约合人民币2874万元)的种子轮融资。至此,该公司今年的总融资额已超500万欧元(约合人民币3592万元)。

对于固态电池布局,欧美及日韩企业日益重视。“如今的动力电池领域,市场竞争更多体现为技术竞争,固态电池也是如此。今天的布局,就是为了抢占明天的市场份额。”长三角研究院新能源应用技术研究中心研究员梁筱磊向《中国汽车报》记者介绍,欧美日韩相关企业都在紧锣密鼓进行布局。

在欧洲企业中,宝马近来深化与美国固态电池公司SolidPower的合作,再投1.3亿美元(约合人民币8.3亿元)用于固态电池技术研发,并计划于2022年装车测试,2025年前推出固态电池原型车,2030年前用于量产车。大众集团也正与美国固态电池公司量子科技(Quantum Scape)密切合作,先后投资3亿美元(约合人民币19亿元),计划2025年量产固态电池。戴姆勒与加拿大魁北克水电公司合作开发固态电池,并在德国开始建设欧洲最大规模动力电池工厂。

美国车企中,福特也投资了美国固态电池公司Solid Power,希望获得稳定的固态电池供应。通用汽车的固态电池研发项目,获得了美国能源部910万美元(约合人民币5815万元)拨款。

在日韩企业中,丰田已经在实验室制成续驶里程超过1000公里、15分钟可充满的固态电池,且正在概念车上测试。丰田还与松下合资成立固态电池公司,其计划在2025年量产搭载固态电池的电动汽车。韩国现代已先后向美国全固态电池企业Solid Power和Solid Energy System(SES)投资;而韩国电池供应商SKI近日也向Solid Power投资3000万美元(约合人民币1.9亿元),获得了Solid Power的固态电池相关技术及生产工艺的使用权。

不仅是企业,政府及地区组织也对固态电池给予了大力支持。“国外政府、机构对固态电池也是高度重视。”西北工业大学新能源应用技术研究中心研究员于冬生向《中国汽车报》记者谈到,在欧洲,德国政府投资10亿欧元(约合人民币72亿元)支持固态电池技术研发与生产,并支持建立动力电池研发联盟,聚焦固态电池技术开发。目前,包括德国瓦尔塔迈科电池公司、巴斯夫、福特德国公司、大众汽车集团等都自愿加入这一联盟。欧盟还批准了欧洲固态电池投资专项计划,由欧盟多国共同出资32亿欧元(约合人民币230亿元),同时从私人投资商中筹集50亿欧元(约合人民币360亿元),用于发展固态电池。

美国能源部今年10月宣布为26个实验室项目提供2.09亿美元(约合人民币13亿元)的资金,开发固态电池及快充技术。日本政府计划为固态电池提供数千亿日元规模的研发补助资金。韩国政府决定将在未来5年投资300亿韩元(约合人民币1.6亿元)用于支持开发全固态电池。

国家层面的重视,是技术与产业发展重要的助推器。“尽管目前对于下一代电池的认识并不统一,但欧美认为,固态电池就是锂离子电池的终极形态,因此出炉了多项固态电池发展规划。”深圳先进技术研究院新能源创新技术中心研究员胡丰林向《中国汽车报》记者表示,继欧盟推出《电池2030规划》及《2030电池创新路线图》后,近来芬兰也发布了《2025年国家电池战略》。今年6月,美国发布《美国锂电池2021-2030年国家蓝图》,对固态电池发展作出部署。

日本的下一代电池规划中,将固态电池与氢燃料电池作为扭转当前日系动力电池市场份额落后的抓手。韩国制定了《“K电池”国家战略》,明确了发展固态电池的重要价值。“这些来自政策、资金等方面的支持,都表明了各国对于发展固态电池竞争的高度重视。”胡丰林认为。

国内企业紧追不舍 技术路线有差异

在国内,多家电池及相关企业也在攻关固态电池。董扬指出,我国目前固态动力电池研究并不落后,在世界科学期刊发表文章数已居世界第一。当前,需要加强政府支持和指导、产学研合作、上下游合作和市场化产业链建设。

近日,国内相关企业的一系列动作,引发业界高度关注。“国轩高科为国内某高端纯电动车配套半固态电池实现超1000公里的续驶里程,比第一代车型提高了1倍。”11月20日,国轩高科董事长李缜的公开表态引发广泛热议。

巧合的是,此前,蔚来汽车掌门人李斌在介绍蔚来新款轿车ET7时也表示,ET7搭载的是能量密度达360Wh/kg的150kWh半固态电池,续驶里程将超过1000公里。由双方发言要素的契合度,业内推测,为ET7供应半固态电池的或正是国轩高科。

而国轩高科正在积极筹备2022年为ET7配套量产半固态电池,在一定程度上也得到了证实。“目前,半固态电池是在技术、工艺方面比较成熟的前提下可以快速实现产业化的方案。国轩高科原定2025年将半固态电池投放市场,但根据目前的进度判断,肯定会提前。”国轩高科工研总院常务副院长徐兴无告诉记者。

值得注意的是,2020年5月,大众汽车(中国)投资有限公司宣布投资约11亿欧元(约合人民币79亿元),获得国轩高科26.47%股份并成为大股东。但是,大众入股国轩高科后,对国轩高科的三元锂电池似乎并不感兴趣,多次透露出推动国轩高科尽快提高磷酸铁锂电池能量密度并加速固态电池的研发。“我们的努力,决定着大众的资金是否能到位,所以,只有加速研发。”徐兴无向记者表示。

事实上,此前,蔚来ET7的电池供货商一直被疑为另一家电池企业清陶能源。“清陶将发布的最新款固态电池,续驶里程可达1000公里,同时支持快充模式,充电15分钟可实现续驶600公里。”清陶能源董事长冯玉川如是介绍,该产品电池单体实测能量密度为368Wh/kg。

对于清陶能源固态电池,业内也有推测。“这应该也是半固态电池,因为全固态电池产业化有一系列技术难题全球都没有解决。”一位不愿透露姓名的业内专家告诉记者,从能量密度和续驶里程指标上看,清陶能源固态电池与国轩高科的半固态电池十分接近。

在国内企业中,蜂巢能源、卫蓝新能源等电池企业都在开发半固态电池,蜂巢能源已经发布的“果冻电池”,是一种半固态电池。而且,有鉴于目前动力电池市场需求增长迅速和全固态电池难以一时产业化等因素,国内多家动力电池企业都开始转向能更快实现量产的半固态电池。“我们已放弃全固态电池技术研发,选择固液混合的半固态电池路线。”电池企业SES掌门人胡启朝所言,代表了部分情况类似的企业的现实选择。

目前,国内的动力电池企业结合自身及市场实际,都有着自己的选择。“从企业层面看,国内主要有三种选择。”上海大学新能源产业创新研究中心研究员罗向群在接受《中国汽车报》记者采访时表示,一种是走半固态电池路线者,如浙江锋锂、卫蓝新能源等;另一种是选择全固态电池路线,如比亚迪已公布了固态电池相关产品计划,天际汽车与辉能科技签约固态电池供应合同等;三是选择“两条腿走路”,兼而有之者,如国轩高科、蜂巢能源等。

中外企业相较,在技术路线选择上有所不同。“目前欧美日韩大多数企业的研发目标依然是全固态电池,而国内部分企业选择半固态电池,更注重眼前的市场应用,也是为了适应国内车企的需求。”浙江大学新能源协同创新中心研究员林弘昌向《中国汽车报》记者谈到,这是出于不同的市场环境所作出的选择。

半固态电池或是突破口 3~5年后有望产业化

近年来,在全球动力电池市场竞争中,中国企业累计所占市场份额名列前茅。“固态电池可以做到既达到能量密度高,又具备重量很轻、很薄、体积小、柔性化的特点。”华东汽车新材料技术研究院研究员林澍文向《中国汽车报》记者谈到,理论上,固态电池正负极之间的距离可以缩短到几微米,由此,即使是脆性的陶瓷材料,在厚度薄到毫米级以下后也是可以弯曲并有柔性的,可以用在更多的电子产品上。他表示,从材料角度看,如果把2010年日产聆风应用的锰酸锂电池看作是第一代动力电池,目前的三元锂电池和磷酸铁锂等电池可以算作是第二代动力电池,续驶里程比第一代增加了1倍多。未来最优选的下一代动力电池,更多人认为是全固态电池。

但是,在技术路线上,中外企业仍有所不同。“目前,在固态电池技术研发中,中外企业都有各自的技术路线。”梁筱磊表示,虽然目前还没有国际通用的分类方式,但一般是按照固态电池电解质的不同,划分为三大技术路线,即聚合物、硫化物和氧化物,且各有短长。一是聚合物固态电池,其聚合物虽有较好的高温电导率,而在常温下其电导率不高;二是硫化物固态电池,硫化物电解质的综合性能较好,有比传统液态电解质更高的离子电导率,但却极易与空气中的水、氧气等发生反应产生碳化氢等有毒气体;三是氧化物固态电池,目前氧化物电解质依然不够稳定,但成本较低。“因此,还有许多难题有待破解,而且国内外企业也有各自不同的路线选择。”梁筱磊谈到,日韩企业多采用硫化物固态电解质技术路线;中国企业多以氧化物路线为主;欧美企业选择则呈多样化,如Solid Power主要走硫化物路线,Quantum Scape则选择了氧化物路线。

而在固态电池的材料、构造、加工等方面,依然存在技术难题。“全固态电池预计最快也要3到5年后才能走向产业化。”于冬生表示,目前的固态电池难题,一是存在固-固界面接触时,内阻较大,循环性能、倍率性能差等问题;二是加工工艺难度大,如硫化物固态电解质对生产环境要求苛刻,需要隔绝水和氧气,同时涉及薄膜沉积等与现有液态锂电池完全不同的生产工艺,大规模量产技术尚未解决;三是生产成本高,固态电池生产制造成本占比超50%,而目前的液态锂离子电池生产成本仅为20%~30%。

“吃着碗里看着锅里” 加快布局产业链

目前,全球业界的主流见解是将固态电池视为下一代电池主要技术之一,其自身的优势可以解决当前锂电行业安全和能量密度等问题。董扬指出:“我们要在巩固锂离子电池优势的基础上,‘吃着碗里看着锅里’,给予固态电池研发足够的重视。“

在国内电池相关企业中,有多家企业公布了固态电池研发进度或量产时间表。得到一汽、蔚来、爱驰等车企支持的电池企业辉能科技,预计将在2023年进行试产,2024年量产固态电池。而且,辉能科技的原型固态电池样品的能量密度达到383Wh/kg,而且还有进一步提升空间,整体性能会优于半固态电池。

与此同时,清陶能源总投资55亿元的宜春固态动力锂电池项目一期工程,规划固态电池产能10GWh,其中一期产能1GWh,二期产能9GWh。卫蓝新能源的1GWh固态电池产线即将建成,计划2026年后将形成产能20GWh。赣锋锂电与东风公司合作,第一代半固态电池产品能量密度达280Wh/kg,第二代固态电池基于高镍三元正极、含金属锂负极材料,能量密度超过350Wh/kg。

这轮投资、扩产为固态电池量产“上车”奠定了基础。“从目前的动力电池技术看,固态电池具有良好的发展前景,这也是吸引众多企业纷纷新建或扩充产能的原因。”胡丰林表示,固态电池一旦进入大规模量产,其成本可以降至目前锂离子电池的40%左右。

近年来,国内对固态电池的政策支持力度也在不断加大。2020年11月,国务院办公厅印发的《新能源汽车产业发展规划(2021~2035年)》中,明确要求“加快固态动力电池技术研发及产业化”。据预测,2020~2030年我国固态电池出货量将高速增长,至2030年或将突破250GWh。到2030年,我国固态电池市场空间或将达到200亿元,较2020年实现百倍增长。

英国专业电池研究机构法拉第研究所预测,到2030年,在交通运输领域内,固态电池的应用占比将达到5%;到2040年,其份额将稳步上升至30%。法拉第研究所还表示,当前行业对固态电池的研发是长期的,或与高风险相伴,但也有可能获得高回报。

道路曲折,前途光明,似乎是所有科学技术进步的规律。“对于中国企业而言,或许起步相对较晚,但技术创新的关键是事在人为,固态电池亦是如此。”林弘昌认为。

标签: 固态电池 新能源 动力电池 市场份额

相关阅读

精彩放送

2021年汽车智能化概念股票有哪些?四维图新业绩如何?

曝理想汽车调整质保政策 2022年2月1日起开始执行

我国取消乘用车制造外资股比限制 明年起施行

汽车n档是什么意思?什么情况下使用?

东风完成转让东风悦达起亚25%股权 转让价格2.97亿元

马斯克因出售10%股份推文拉低股价 遭投资者起诉

c1和c2有什么区别?c1和c2哪个好考?

违反禁令标志指示是什么意思?哪些情况可向交警部门申诉

全域低风险!古城西安“活力”回归迎新春

新春走基层|4个象群32头野象现身野象谷

广东去年进出口首超8万亿元 十大贸易工程增强发展韧性

多措并举提升城乡居民收入

洞悉宇宙的“中国天眼”——五百米口径球面射电望远镜

中国东航实业心系一线员工送关爱 点滴真情暖人心

冷链防疫为何屡屡暴雷 构建智慧冷链系统势在必行

健康义诊,防控三高,金水宝制药x漱玉平民大药房新春公益活动惠及百姓

百利好2022年 恭贺新春 福虎献瑞

护航大国制造,PPE破浪前行——第104届中国劳保会4月登陆上海

春节送礼白酒清单,九暹酒你不该错过

再度横扫娱乐圈!比音勒芬俘获吴奇隆等男神,延续“王子的选择”

这个春节,跟着男神吴尊学穿搭,把比音勒芬国潮“福”运穿上身!

加盟大平台,继往又开来!怡亚通全球招募合伙人共同做大做强

同心同行,共商共赢!智联会&玉龙祥股东会暨年会圆满成功

VR数字科技 推动驾培行业转型创新

宁夏将深入推进土地权改革 综合施策破除制度瓶颈

第一产粮大省黑龙江今年将新建高标准农田1100万亩

8年开出4000多家门店,俏妃经期护理缘何成为女性刚需

重视心理健康教育 让更多学生感受到积极的能量

全国猪肉供应形势怎样?猪价向上拐点是否已经来临?

取消护工降低护理费引关注 反映老百姓的迫切需求

“不买年”成新年关键词:挑战自己不买不需要的东西

让农民工安“薪”返乡 根治欠薪冬季专项行动观察

遏制过度营销、野蛮生长 给盲盒市场划一条法律红线

30省份公布2022年GDP目标 谁最雄心勃勃?

中东部地区有大范围雨雪天气 陕西山西等地有大雾

跨越时空,世界青年新春同框打卡 “佳节好物·一起过节”活动在京举行

促进算法推荐技术规范健康发展

香港故事丨香港凤园:300多年保护生态的传承

我在新疆迎冬奥:来布尔津邂逅冰雪乐趣

我在新疆迎冬奥:库马什·库力斯坦的体育之家

MAKUKU麦酷酷宣布完成新一轮战略融资,融资金额或高达3000万美金

【地评线】太阳鸟时评:警惕年轻干部成长“黄金期”异化为贪腐“危险期”

艺韵丝语——张宝华教授丝巾艺术展暨新年文创分享会圆满落幕

冬奥来了丨牧民“策马踏雪” 送国家越野滑雪队出征!

相约冰雪,一起来|少年不老·野冰

一起出发!“我是火炬网络护跑手”主题网络宣传活动启动

A股旅游业龙头股上市公司一览 中国中免业绩如何?

化学制药概念股龙头有哪些?恒瑞医药业绩如何?

2022年硫酸股票的龙头股有哪些?丽珠集团相关介绍

东易日盛受邀参观冬奥赛区,助力冬奥会保障!

九牛一毛打一生肖谜底是什么?快来看看吧!

豪美转债今日申购 预计一手可盈利200元

打新股中签怎么样?亚信安全发行市盈率87.17倍

东微半导新股申购 发行总数1684.41万股

预眸——仿生疗愈护肤行业引领品牌,专为亚洲女性量身定制

星星冷柜“新鲜守味”,全年不打烊

华润万象生活拟收购两物管企业 交易总对价不超33.2亿

通美晶体超四成收入来自AXT 扭亏为盈经营现金流反降43%

都是“名场面”! 手绘漫画带你回顾天津抗疫瞬间

隔离酒店的儿童画,藏着这样的暖心故事!

海军打一字谜底是什么?滨字组词有哪些?

日照航海技术学校2022年招收初中毕业生火热报名中!

跌停开盘!九安医疗回应收购微软:没有任何可能

本周连上七天班 春节加班工资这样算

润邦股份最高预盈3.4亿 广州国资入主在即

上市险企2021年实现保费收入2.49万亿 整体增长放缓

爱建集团拟1.28亿元投资华贵人寿 将成第四大股东

【新春走基层】守护旅客安全回家路

夜间出击淬铁翼

关口前移防控金融风险

【读懂开局之年成绩单】持续激发市场主体活力

帮村里建产业 助学子稳就业

排隐患 建规范 强监管(关注农村自建房)

峡谷清幽 山乡秀美(寻找最美乡村·岩铺村)

跃上冰雪,拥抱快乐寒假

投身志愿,服务燃情冬奥

辟谣!网传“益和香猪肉牵出清立源益生菌,中益智信六级代理团队计酬涉嫌违法违规 ”一...

林海雪原撒野之旅——智取威虎山试驾捷途汽车

《金工錾刻技法》新书发布会在京举行

2022开年城市一线观察 | “巴适”之地寻变记——“活力之城”成都2022开年观察

万物皆可OATLY,燕麦奶开启中式烘焙与植物奶品类结合

春运返程火车票开售 网上退票24小时办理

江苏平安消防集团有限公司荣获2020年度“纳税信用A级纳税人”称号

奶粉竞争新格局:喜唯特正式入局儿童奶粉赛道

空间站生活忙碌又精彩 神舟十三航天员太空旅程过半

全国首次中成药集中带量采购开标 药价瘦身百姓减负

30省份今启动教师资格考试报名 这些变化要注意

28省份GDP出炉!广东闯入“世界前十”,多地破重要关口

七部门:2025年我国绿色低碳循环发展消费体系初步形成

三同源如一幸福智道:2021年12月25日亮相央视少儿春晚舞台

新春走基层·巡江记 | 这152公里的长江岸线藏着怎样的生态密码?

看哭!烈士妻子从结婚9个月分离等到94岁,阔别70多年“再相见”

就在明天!

音乐先锋 湾区放歌:国内首发音乐数字藏品--元音链

预防大于治疗,俏妃经期护理唤活女性生殖健康自生力

俏妃经期护理凭何为女性健康筑起防火墙

关切民生,助力环保 | 广东省政协委员贺惠山为广东发展建言献策

冰雪之约丨在这座南方城市里,有一个“冰球联合国”

【深度解读】如何借年货节打造超级爆品?抖音超品日破局有招

小红书回应被行政处罚30万 系未成年信息审核漏放问题

北京冬奥会开幕式举行第二次带妆彩排

59个世界冠军!杨扬的“A级人生”一路向前

王老吉与携程共祝出行大吉,吉祥伴你一路同行

买菜干净又舒心

西安:春节期间蔬菜供应充足 每日可上市2000余吨

新春走基层|这对“95后”姐妹花 是襄渝铁路上的电力“蜘蛛侠”

河南安阳:雪天防疫忙 配送不停歇

流调员的一封信让网友“破防”:请允许我用“战友”相称