中國儲能網(wǎng)訊：日前，豐田公布了與松下成立電池合資企業(yè)的細節(jié)，固態(tài)電池正是這個合資公司的主要產(chǎn)品之一。事實上，固態(tài)電池近年來持續(xù)升溫，形成新一波投資熱潮。從技術和性能方面來看，其極有可能成為三元之后電動汽車的新選擇，但從目前進展來看，其產(chǎn)業(yè)化條件仍未成熟，尤其是在比亞迪借刀片電池提升能量密度、特斯拉在無鈷電池、超級電容上有所收獲之后，固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化或許還將延后。
■掀起新一輪固態(tài)電池熱潮
事實上，豐田早在和松下成立合資公司之前，就已經(jīng)在固態(tài)電池領域有所突破，只是產(chǎn)業(yè)化一直未能落地。而豐田也不是惟一一個推進固態(tài)電池的企業(yè)，幾乎全球所有大型車企、領先的電池生產(chǎn)商都在持續(xù)推進固態(tài)電池的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化探索。
三菱、寶馬、現(xiàn)代、奔馳等國際車企和松下、三星等領先的電池企業(yè)也都做過多輪固態(tài)電池研究，而且出現(xiàn)了不同形式的聯(lián)盟與合作，包括此次豐田與松下的合作。日本豐田、本田、日產(chǎn)、松下等23家車企、電池和材料企業(yè)組建的聯(lián)盟甚至提出，到2022年全面掌握全固態(tài)電池相關技術，到2030年前后將固態(tài)電池組每千瓦時的成本降至鋰電池的30％。
韓國三大電池企業(yè)LG化學、三星SDI和SKI也組成聯(lián)盟，共同開發(fā)包括固態(tài)電池在內(nèi)的下一代電池核心技術。國內(nèi)，輝能科技、江蘇衛(wèi)藍、寧德年代、比亞迪、國軒高科、中航鋰電、江蘇清陶、力神、億緯鋰能等一眾電池企業(yè)也都在固態(tài)電池領域有布局。早在2018年，姑蘇清陶固態(tài)鋰電池生產(chǎn)線就在江蘇昆山建成投產(chǎn)，可日產(chǎn)1萬只固態(tài)電池，能量密度可達400Wh/kg以上，并宣稱在2020年進入動力電池領域；輝能科技則稱將建成產(chǎn)能達1.5G～2GWh的固態(tài)電池生產(chǎn)線。只是目前，固態(tài)電池還未在整車上裝車使用。
固態(tài)電池之所以獲得青睞，根本在于目前市場上的動力電池不能完全滿足電動汽車的需求，電動汽車對于動力電池的要求較高。尤其是去年以來，三元電池頻頻爆出起火事件，讓其安全隱憂備受關注。尋找新型動力電池，更好滿足車輛需求變得更為迫切。
■或是下一代動力電池主角
“事實上，對于固態(tài)電池沒有一個廠商是完全不關注的，對于下一代新技術方向，每個有實力的廠商都會關注、研究，以保持競爭力?！眲埛Q。真理研究首席研究員墨柯也表示，電池領域的技術進步非?？欤袑嵙Φ膹S商不會只專注于眼前，而是放眼未來，對下一代電池技術時刻保持高度關注，探索各種新技術不斷提升電池性能，而固態(tài)電池是目前各種探索中較成熟的一個分支。
引人關注的是，國內(nèi)有些電池廠商提出半固態(tài)的概念，這種概念是國際其他電池廠商所沒有的?！鞍牍虘B(tài)，顧名思義就是介于液態(tài)與固態(tài)之間。通常電池是固態(tài)的，但內(nèi)部達到一定的溫度后又呈液態(tài)?！蹦抡f，“這么多年，我們在電池領域一直處于跟隨狀態(tài)，半固態(tài)可以說一種創(chuàng)新探索，能否形成突破存在很大未知性，希望與風險同在。如果能形成突破將是一個偉大的創(chuàng)舉?！?
與此同時，最近特斯拉的超級電容、無鈷電池也成為業(yè)內(nèi)關注的焦點。在其規(guī)劃中，這種產(chǎn)品可實現(xiàn)更高的循環(huán)壽命，同時，無鈷電池的成本更低；比亞迪的刀片電池也帶來更高的能量密度。
“縱觀這幾年動力電池的發(fā)展，從磷酸鐵鋰、三元鋰電到現(xiàn)在熱炒的無鈷電池、低鈷電池，動力電池的技術進步相當快，這背后是一眾企業(yè)包括研發(fā)機構的不斷探索。”在中國化學與物理電池行業(yè)協(xié)會秘書長劉彥龍看來，隨著電動汽車對性能、成本等方面的要求不斷提升，尤其是當下的中國新能源汽車市場，對動力電池降低成本、提升性能的要求更為迫切，這也就倒逼電池領域必須加速進行技術迭代，不斷探索新技術，尋求各種可能性。目前，從各種研究成果看，固態(tài)電池因其在安全性能、能量密度、循環(huán)壽命、工作溫度范圍等方面表現(xiàn)出的優(yōu)秀試驗性能，被認為是繼三元之后最有可能裝車應用的新技術產(chǎn)品。在動力電池領域，各種探索從未止步，面向下一代電池技術，固態(tài)電池或將是主角。
■尚不具備產(chǎn)業(yè)化條件
不過，盡管固態(tài)電池具有較好的試驗效果，但目前尚不具備大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的條件?！肮虘B(tài)電池要想產(chǎn)業(yè)化還很難。”劉彥龍表示，試驗樣本的固態(tài)電池是做出來了，能正常充放電，但能否達到車規(guī)級應用還待驗證和研究?！皠恿﹄姵馗话阆M類電池不同，對一致性、裝車后的循環(huán)壽命、安全性都有更高的要求，這是目前單體模型固態(tài)電池必須攻克的難題。只有這些問題解決了，才能談產(chǎn)業(yè)化?！眲堈f。
墨柯也強調(diào)，盡管很多廠商都對固態(tài)電池寄予很高的期待，包括豐田提出2022年進行商業(yè)化應用，但現(xiàn)在看，可能還要晚一些，或要等2025年才有可能實現(xiàn)?！皬囊簯B(tài)到固態(tài)，對電池結構和生產(chǎn)來說都是一個巨大變革，而這種革命對電池企業(yè)而言并不容易?！蹦卤硎荆怨虘B(tài)電池的生產(chǎn)為例，現(xiàn)在液態(tài)電池的生產(chǎn)是在級片之間注入電解液，而固態(tài)電池內(nèi)部是固體，這就決定不可能用現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝、設備生產(chǎn)固態(tài)電池，這對電池企業(yè)是一項很大的挑戰(zhàn)?！半姵厣a(chǎn)是一項非常專業(yè)的工藝，大部分具有一定實力的電池廠都有10年以上的歷史，他們在生產(chǎn)工藝、設備甚至生產(chǎn)經(jīng)驗上經(jīng)過多年的探索，才使得電池具有今天的水平，完全推翻重來，相當于革自己的命，這是一項非常不容易的事。”
更現(xiàn)實的考慮是，在當前電池產(chǎn)能不充裕的情況下，沒有一家企業(yè)會放棄目前成熟的工藝、業(yè)務和體系，去大刀闊斧地另起爐灶投資一個全新的領域。就像當年的柯達最早發(fā)明數(shù)碼技術，卻因為自身在膠片領域占有很大市場份額，具備成熟的產(chǎn)業(yè)鏈體系而未能及時轉型一樣。又如，比亞迪最新推出的刀片電池，只是改變了既有的電池結構，通過空間利用率的提升達到提升能量密度的目的，足以滿足當下其對動力電池能量密度提升的需求，有了刀片電池，比亞迪對下一代電池或者固態(tài)電池也就沒那么迫切了。在未從根本上改變生產(chǎn)工藝的前提下，實現(xiàn)效率的最大化才是企業(yè)生存之道。墨柯表示，在動力電池領域，這一轉型將是一個漫長的過程，尤其是車規(guī)級固態(tài)電池目前尚不具備產(chǎn)業(yè)化條件。
