中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：大眾與美國(guó)初創(chuàng)公司QuantumScape合作開(kāi)發(fā)固態(tài)電池的計(jì)劃一直拖延受阻，但該公司仍致力于擴(kuò)大固態(tài)電池的合作網(wǎng)絡(luò)。據(jù)消息人士透露，大眾汽車(chē)正與法國(guó)Blue Solutions公司就該技術(shù)進(jìn)行談判。
Blue Solutions是法國(guó)企業(yè)集團(tuán)Bollore旗下的一家公司，已經(jīng)在為戴姆勒電動(dòng)巴士生產(chǎn)固態(tài)電池。消息人士稱(chēng)，大眾和Blue Solutions公司的目標(biāo)是在未來(lái)幾個(gè)月內(nèi)達(dá)成一項(xiàng)聯(lián)合開(kāi)發(fā)協(xié)議，將固態(tài)電池技術(shù)應(yīng)用到汽車(chē)上。
與傳統(tǒng)的鋰離子電池包相比，固態(tài)電池行駛里程更長(zhǎng)、充電時(shí)間更短，因?yàn)闆](méi)有液態(tài)電解質(zhì)更安全。固態(tài)技術(shù)的支持者認(rèn)為，該技術(shù)是電動(dòng)汽車(chē)電池發(fā)展的關(guān)鍵一步。
當(dāng)被問(wèn)及與Blue Solutions合作的相關(guān)問(wèn)題時(shí)，大眾汽車(chē)只表示，與QuantumScape的合資企業(yè)正在按計(jì)劃進(jìn)行，拒絕發(fā)表其他評(píng)論。
Blue Solutions公司發(fā)言人證實(shí)，該公司正在開(kāi)發(fā)乘用車(chē)電池，并表示已與寶馬和另一家公司簽署了開(kāi)發(fā)協(xié)議，還在與第三家公司進(jìn)行談判，但拒絕透露其他公司的信息。
該公司生產(chǎn)的純電動(dòng)汽車(chē)BlueCar是一款不銹鋼車(chē)身的掀背車(chē)，由賓尼法利納（Pininfarina）公司設(shè)計(jì)，曾用于巴黎早期的AutoLib汽車(chē)共享項(xiàng)目。
Blue Solutions公司的固態(tài)電池負(fù)極采用鋰金屬聚合物。
除了在電動(dòng)巴士上安裝這種固態(tài)電池之外，該公司最近又與富士康簽署了一項(xiàng)協(xié)議，將開(kāi)發(fā)用于兩輪車(chē)的第四代固態(tài)電池。
技術(shù)痛點(diǎn)難以攻克
固態(tài)電池的理想狀態(tài)是用固態(tài)介質(zhì)取代鋰離子電池中的液態(tài)電解質(zhì)，從而減少起火隱患，縮小電池包體積，并使用鋰金屬作為負(fù)極以提高性能。
不過(guò)，要精確掌握化學(xué)物質(zhì)和材料的正確組合使它們不會(huì)相互產(chǎn)生不良反應(yīng)，難度很大。困擾固態(tài)電池科學(xué)家們的另一個(gè)難題是：將鋰引入負(fù)極會(huì)造成怎樣的影響？
鋰金屬可以顯著提高性能，但經(jīng)常會(huì)與固體化合物發(fā)生反應(yīng)，包括產(chǎn)生樹(shù)枝狀突起。這種尖刺狀突起會(huì)產(chǎn)生裂縫和缺陷，最終導(dǎo)致電池短路。
Ibex Investors合伙人杰夫·彼得斯（Jeff Peters）說(shuō)：“投資者對(duì)固態(tài)電池的興趣已經(jīng)減弱，他們正在質(zhì)疑固態(tài)電池的風(fēng)險(xiǎn)是否值得?！?
大眾、豐田、寶馬等汽車(chē)制造商都在爭(zhēng)相破解固態(tài)電池的難題，盡管經(jīng)過(guò)了幾十年的研究和幾十億美元的投資，固態(tài)電池在技術(shù)上仍然難以攻克。
加之固態(tài)電池行業(yè)缺乏商業(yè)上的成功案例，這極大地打擊了市場(chǎng)熱情。根據(jù)PitchBook的數(shù)據(jù)，2023年固態(tài)電池公司的全球風(fēng)險(xiǎn)投資交易額下降了72%，降至1.46億美元。
咨詢公司英國(guó)基準(zhǔn)礦業(yè)情報(bào)（Benchmark Mineral Intelligence）的羅里·麥克納爾蒂（Rory McNulty）說(shuō)：“很多承諾都沒(méi)有兌現(xiàn)，一些汽車(chē)制造商和投資者已經(jīng)心灰意冷。雖然有大量非常好的、經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的數(shù)據(jù)和技術(shù)，但它們（汽車(chē)行業(yè)公司）能可靠地、大規(guī)模地做到這一點(diǎn)嗎？”
QuantumScape與大眾的合資企業(yè)就很能說(shuō)明問(wèn)題，大眾汽車(chē)公司向這家初創(chuàng)企業(yè)投資了3億美元，但固態(tài)電池技術(shù)卻未能兌現(xiàn)其最初的承諾。
雙方2018年簽署的開(kāi)發(fā)協(xié)議設(shè)想到2025年為大眾的電動(dòng)汽車(chē)提供固態(tài)電池，使e-Golf的續(xù)航里程增加一倍以上，達(dá)到750公里。
QuantumScape隨后于2020年通過(guò)SPAC上市，并表示其目標(biāo)是在2024年實(shí)現(xiàn)電池的商業(yè)化生產(chǎn)。
然而，即使QuantumScape已于2022年底向大眾汽車(chē)和其他潛在客戶交付了首批原型產(chǎn)品，其大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)仍然遙遙無(wú)期。
此外，該公司交付的電池并不是純固態(tài)的，因?yàn)樗碾娊赓|(zhì)仍然是液態(tài)的，只是使用了陶瓷來(lái)分隔正負(fù)極。
QuantumScape首席執(zhí)行官賈格迪普·辛格（Jagdeep Singh）透露：“我們還有很多工作要做。原型只展示了核心功能的存在，不代表已經(jīng)完全解決了生產(chǎn)過(guò)程中可能出現(xiàn)的各種缺陷?！?
該公司的股價(jià)曾在2020年12月達(dá)到132.7美元的峰值，但后來(lái)跌至7.37美元，公司市值約為36億美元。該公司尚未透露預(yù)計(jì)何時(shí)實(shí)現(xiàn)大批量商業(yè)生產(chǎn)。高盛（Goldman Sachs）表示，這（量產(chǎn)）很可能是在2025年之后。
QuantumScape在2023年10月向美國(guó)證券交易委員會(huì)提交的一份監(jiān)管文件中表示，該公司已經(jīng)錯(cuò)過(guò)了2018年與大眾汽車(chē)達(dá)成的商業(yè)化時(shí)間表里程碑，因此大眾有權(quán)選擇終止合資企業(yè)。
仍在堅(jiān)持
Blue Solutions目前面臨的難題是要從根本上縮短現(xiàn)有電池所需的四小時(shí)充電時(shí)間，這個(gè)時(shí)長(zhǎng)對(duì)于停放過(guò)夜的公共汽車(chē)來(lái)說(shuō)是可行的，不適用于乘用車(chē)電池。
該公司發(fā)言人稱(chēng)，公司正在研發(fā)充電時(shí)間僅為20分鐘的乘用車(chē)電池，并計(jì)劃在2029年之前建造一座千兆級(jí)別的工廠。
電池制造商、汽車(chē)制造商和研究人員已經(jīng)嘗試使用多種物質(zhì)作為固體電解質(zhì)，主要分為三大類(lèi)：聚合物、硫化物和氧化物。
一些公司已經(jīng)推出了部分固態(tài)電池，展示了一些優(yōu)點(diǎn)。蔚來(lái)和賽力斯都推出了配備半固態(tài)電池的電動(dòng)汽車(chē)車(chē)型，這種電池既有固態(tài)電解質(zhì)成分，也有凝膠狀電解質(zhì)成分，但不使用鋰金屬作為負(fù)極。
在應(yīng)對(duì)固態(tài)技術(shù)復(fù)雜性的過(guò)程中，還有很多公司都像大眾和QuantumScape一樣雄心“縮水”了。
豐田曾把固態(tài)電池的投產(chǎn)日期定在2025年，但在2023年6月份表示，預(yù)計(jì)在2027年或2028年之前不會(huì)大規(guī)模生產(chǎn)這種電池。
盡管如此，這家日本公司仍表示已取得技術(shù)突破，但除了預(yù)計(jì)行駛里程為750英里（約合1207公里）或更遠(yuǎn)、充電時(shí)間為10分鐘之外，并未提供其他細(xì)節(jié)。
其他一些公司也計(jì)劃推出固態(tài)電池，包括寧德時(shí)代、LG新能源、Solid Power、輝能科技（ProLogium）、本田和日產(chǎn)。電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)的領(lǐng)導(dǎo)者特斯拉是行業(yè)的異類(lèi)，它沒(méi)有宣布過(guò)任何固態(tài)電池開(kāi)發(fā)計(jì)劃。
正在開(kāi)發(fā)固態(tài)電池技術(shù)的公司：
QuantumScape公司的無(wú)負(fù)極半固態(tài)電池使用金屬鋰、陶瓷隔膜和液態(tài)電解質(zhì)。這可以將電動(dòng)汽車(chē)的行駛里程從350英里（563公里）提高到400-500英里，比鋰離子電池增加了14%-43%。該公司已與包括大眾汽車(chē)在內(nèi)的六家汽車(chē)制造商達(dá)成協(xié)議。
Blue Solutions公司正在為汽車(chē)開(kāi)發(fā)一種使用聚合物電解質(zhì)和超薄鋰金屬陽(yáng)極的產(chǎn)品，目標(biāo)在20分鐘內(nèi)完成充電，續(xù)航里程增加約30%，達(dá)到近620英里（1000公里）。該公司生產(chǎn)的巴士固態(tài)電池充電時(shí)間為四小時(shí)。
豐田公司的目標(biāo)是在2027-2028年推出續(xù)航里程為1000公里、充電時(shí)間為10分鐘的電池。
臺(tái)灣輝能科技（ProLogium Technology）正在開(kāi)發(fā)半固態(tài)電池，使其現(xiàn)有電池包的能量密度提高近一倍。該供應(yīng)商與梅賽德斯-奔馳、Stellantis和道達(dá)爾能源（TotalEnergies）簽訂了協(xié)議。
蔚來(lái)使用WeLion公司生產(chǎn)的150千瓦時(shí)半固態(tài)電池。這些電池的續(xù)航里程可達(dá)1000公里。
贛鋒鋰業(yè)的半固態(tài)電池用于賽力斯品牌的Seres 5 SUV，其續(xù)航里程為530公里，充電時(shí)間為50分鐘。
寧德時(shí)代2023年推出了一種凝聚態(tài)電池，稱(chēng)這種半固態(tài)電池可以為電動(dòng)民用飛機(jī)提供足夠的能量。
美國(guó)初創(chuàng)公司Solid Power 2023年向?qū)汃R公司交付了其半固態(tài)電池的測(cè)試電池，該電池采用硫化物固體電解質(zhì)和高含量硅負(fù)極。福特、寶馬、現(xiàn)代和SK Innovation都是該公司的投資者。
美國(guó)固態(tài)電池開(kāi)發(fā)商Factorial Energy 2023年向汽車(chē)制造商合作伙伴交付了半固態(tài)電池原型，用于測(cè)試。該公司已與梅賽德斯、Stellantis 和現(xiàn)代汽車(chē)達(dá)成協(xié)議。
LG新能源的目標(biāo)是到2026年和2030年分別開(kāi)發(fā)出聚合物型和硫化物型固態(tài)電池。
韓國(guó)SK On正在開(kāi)發(fā)兩種固態(tài)電池——高分子氧化物復(fù)合電池和硫化物電池，目標(biāo)是到2026年生產(chǎn)出原型，到2028年實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。
三星SDI正在開(kāi)發(fā)一種沒(méi)有負(fù)極的固態(tài)電池，預(yù)計(jì)將于2027年量產(chǎn)。
本田計(jì)劃在2024年推出一條固態(tài)電池測(cè)試線，目標(biāo)是在2025年之后將這種電池應(yīng)用到車(chē)型中。它還投資了美國(guó)鋰金屬電池開(kāi)發(fā)商SES AI，共同開(kāi)發(fā)半固態(tài)電池。
日產(chǎn)計(jì)劃在2028年之前推出配備自主研發(fā)的固態(tài)電池的電動(dòng)汽車(chē)。
