2019年諾貝爾化學(xué)獎得主,鋰離子電池之父約翰·古迪納夫曾坦言:“在現(xiàn)如今的科學(xué)技術(shù)幫助下,鋰離子電池能量密度每年約增加7-8%的效率的速度,已經(jīng)完全跟不上時代的發(fā)展需求。”在他看來,在整個第三次工業(yè)革命之中,人類的發(fā)展在很大程度上受到了電池發(fā)展的掣肘和影響。倘若電池技術(shù)能夠出現(xiàn)新的突破,那么與之相關(guān)的所有技術(shù)都將出現(xiàn)爆發(fā)性的增長。
現(xiàn)如今越來越多的人選用新能源汽車,電動汽車就是其中最出名的一種。然而這類汽車面臨的最大問題就是,電池不給力!電池的續(xù)航能力以及提供的動力都無法和汽油相提并論。倘若這個問題能夠解決,那么未來的汽車行業(yè)或許將發(fā)生天翻地覆的變化。
政策+技術(shù),新能源汽車銷量加速提升
當(dāng)前,在政策引導(dǎo)和技術(shù)不斷優(yōu)化加持下,全球新能源汽車銷量與滲透率加速提升,發(fā)展前景十分廣闊。
公開數(shù)據(jù)顯示,今年1-9月,全球廣義新能源乘用車銷量達(dá)到621萬輛,其中插混、純電動、燃料電池的狹義新能源車全球銷量達(dá)400萬輛,同比增長196%,而中國市場新能源汽車同期累計銷量215.7萬輛,同比增長185.3%。
申港證券預(yù)測,2021年中國新能源汽車銷量有可能突破300萬輛,同時全球電動車銷量將突破600萬輛,同比增速達(dá)到74%;并有望在2022年和2023年度繼續(xù)保持65%以上的增速。到2025年全球新能源汽車占比預(yù)計突破50%。
動力電池,新能源汽車核心部件
在此背景下,動力電池作為新能源汽車核心零部件成為各方“勢力”搶先爭奪的戰(zhàn)略制高點(diǎn)。
目前,幾乎占據(jù)整個新能源汽車市場的兩大主流動力電池技術(shù)是磷酸鐵鋰和三元鋰,而兩者市場之爭暗流涌動,又各有所長。
“磷酸鐵鋰電池制造成本較低,安全性高,但電池能量密度不夠高,續(xù)航里程較短;而三元鋰電池能量密度容量較大,續(xù)航里程較高,但成本略高,穩(wěn)定性較低,安全性提升空間較大。所以,續(xù)航焦慮、充電焦慮、安全擔(dān)憂是當(dāng)下新能源汽車比較集中緩解空間又受限的主要痛點(diǎn)。”資深汽車研究員張翔表示。但是,無論是磷酸鐵鋰還是三元鋰電池,鋰離子電池都存在一個安全問題:液體電解質(zhì)的可燃性。所以無論儲能或電動汽車,想要安全首先要解決液體電解質(zhì)的可燃問題。
固態(tài)電池,新一代動力電池
固態(tài)電池,業(yè)內(nèi)將其視作能夠解決行業(yè)痛點(diǎn)的新一代動力電池。在對動力電池的三大要求——安全性、能量密度和循環(huán)壽命方面,固態(tài)電池具備優(yōu)于傳統(tǒng)鋰離子電池的潛力?!半妱榆囯姵丶夹g(shù)向固態(tài)電池技術(shù)變遷是必然的,而電池就像燃油車的發(fā)動機(jī)一樣,是車企未來的核心競爭力,有必要提前布局重資投入。”汽車數(shù)據(jù)工廠創(chuàng)始人張曉亮表示。
固態(tài)電池技術(shù),車企未來的核心競爭力
固態(tài)電池的發(fā)展備受業(yè)界的期待。固態(tài)電池更安全,成本也更低,很可能會是鋰離子電池的替代品,從而加速電動汽車的普及。固態(tài)電池技術(shù)有可能將電動汽車充電時間從數(shù)小時縮短至10分鐘左右。雖然固態(tài)電池在短期內(nèi)還無法實(shí)現(xiàn)商業(yè)化,但并不影響各大企業(yè)對于固態(tài)電池技術(shù)研發(fā)進(jìn)程的加快!Bloomberg數(shù)據(jù)預(yù)計,2028-2035年,采用固態(tài)電池的電動車將增長37倍,而固態(tài)電池的成本將下降至40美元/KWh,甚至低于液態(tài)電池。
國外車企早已認(rèn)真開始與固態(tài)電池相關(guān)的研究和開發(fā)的動向。
整車企業(yè)中,豐田已在固態(tài)電池領(lǐng)域研發(fā)布局多年。2008年2月,豐田與伊利卡達(dá)成合作,共同研發(fā)固態(tài)電池;2019年5月,豐田公司展出了處于試制階段的全固態(tài)電池樣品;2025年,豐田公司搭載硫化物固態(tài)電池的新能源汽車計劃量產(chǎn),電量從0充電至100%僅需15min,能量密度達(dá)到450W·h/kg。
2022年開始,寶馬集團(tuán)計劃將SolidPower研發(fā)的100Ah固態(tài)電芯用于固態(tài)電池車規(guī)級標(biāo)準(zhǔn)的測試及其和整車的集成。寶馬計劃在2025年前制造出一款搭載固態(tài)電池的原型車,并在2030年將技術(shù)應(yīng)用于量產(chǎn)車。