撰文/ 朱 琳
編輯/ 張霖郁
設(shè)計/ 杜 凱
來源/ Electrive，作者：Cora Werwitzke
這是唯一一家工業(yè)規(guī)模的電動汽車固態(tài)電池制造商，但它幾乎沒有受到過關(guān)注，這就是法國Bolloré子公司Blue Solutions，多年前，他們就開發(fā)并商業(yè)化了固態(tài)電解質(zhì)電池。他們最重要的客戶是戴姆勒。
戴姆勒eCitaro和eCitaro G客車的技術(shù)來自法國布列塔尼。Electrive記者與Blue Solutions的董事總經(jīng)理讓-盧克·蒙佛特（Jean-Luc Monfort）就開創(chuàng)性工作和長期研究工作、公司不斷增長的客戶基礎(chǔ)以及不同的固態(tài)電池技術(shù)應(yīng)用進行了交流。
采訪中還談到了歐洲的倡議?！叭绻麣W洲工業(yè)想要在固態(tài)電池領(lǐng)域取得成功，我們相信在歐洲層面的合作和發(fā)展是必要的。”蒙佛特說。
Blue Solutions的鋰金屬聚合物（LMP）電池，既不含鈷，也不含鎳或其他非常重要的物質(zhì)（SVHC），但含有銅、鋁、鋰、聚合物、鋰鹽、磷酸鐵和碳。根據(jù)Blue Solutions的說法，它不含溶劑，這使得回收更加容易。因此，目前已經(jīng)有了回收鋰的專利工藝。LMP電池的內(nèi)部工作溫度目前是50至80度。據(jù)說，在電池壽命長達4000次循環(huán)的過程中，其存儲容量是恒定的。
Blue Solutions完全依賴基于內(nèi)部開發(fā)的LMP電池，該電池目前的電化學(xué)成分已于2012年達到市場成熟。這些電池是在法國布列塔尼的坎佩爾總部和加拿大的蒙特利爾生產(chǎn)的。據(jù)蒙佛特介紹，該公司擁有約400名員工，擁有1700多項專利，并從母公司Bolloré的技術(shù)訣竅中獲益頗多——例如，片材擠壓工藝。
Blue Solutions的固態(tài)電池最初也是在Bolloré集團內(nèi)使用的：用于汽車共享和客車部門（BlueCar、BlueBus）。幾乎沒有被業(yè)界注意到的是，外部客戶基礎(chǔ)從那時起就在增長——戴姆勒是一個關(guān)鍵客戶，Blue Solutions計劃在未來幾個月推出更多的歐洲合同合作伙伴。
以下是Electrive對蒙佛特先生的專訪。
Q：蒙佛特先生，為什么Blue Solutions的固態(tài)電池技術(shù)已經(jīng)成熟，而在市場上的其他公司、研究中心和大學(xué)還在研究呢？
A：固態(tài)電池有多種解決方案。我們有LMP（鋰金屬聚合物），它描述了我們基于固體電解質(zhì)和鋰金屬陽極的技術(shù)。這是兩個主要特征。我們的陰極與鋰離子電池的標準陰極非常接近，只是我們用磷酸鐵代替了NMC（鎳錳鈷）。
那么，回到你的問題：這是一個漫長的發(fā)展故事。在加拿大，Blue Solutions與魁北克能源網(wǎng)絡(luò)公司Hydro Quebec合作；在法國，它與Bolloré合作。這兩種方法都是基于邁克·阿曼德（Michel Armand）博士最初的專利，他是一位在電化學(xué)領(lǐng)域非常知名的研究人員，他在20世紀80年代宣稱鋰可以用作電池材料。
Bolloré于20世紀90年代末開始研究，并于2001年在坎佩爾開發(fā)了第一條試驗線。Hydro Quebec公司從1995年開始探索這項技術(shù)。兩家公司的子公司于2007年合并，基于兩項專利，我們于2012年開始建立生產(chǎn)LMP電池的第一批生產(chǎn)線。
所以在過去的八年里，我們一直在發(fā)展我們的工業(yè)化，改善我們的工業(yè)流程，提高我們的產(chǎn)量，直到今天我們能夠?qū)⑦@些電池推向市場。
Q：所以你們比其他人都早開始嗎？
A：事實上，我們才是固態(tài)電池的真正先驅(qū)。我們積累了20多年的發(fā)展和大約15年的工業(yè)化，以及不斷改進從實驗室規(guī)?！覀兡壳暗碾娀瘜W(xué)產(chǎn)品的第一個樣品是從2005年開始的。一般來說，當(dāng)你開發(fā)新技術(shù)時，從第一個樣品到真正的大批量生產(chǎn)之間有很長一段時間。
我們認為，許多競爭對手低估了從樣品到真正大規(guī)模生產(chǎn)所需的時間——當(dāng)然這取決于創(chuàng)新的程度。如果你只使用一些化學(xué)變化，那就不那么復(fù)雜了。但如果你開發(fā)了一個完全創(chuàng)新的概念，你需要很多時間來微調(diào)所有參數(shù)，并做好所有電池組件的組裝。
Q：固態(tài)電池被認為是電池技術(shù)的突破。您對此有什么看法？
A：大家都在尋找的是在“室溫”下，也就是20度左右，運行固態(tài)電池的化學(xué)物質(zhì)。我們還沒有到那一步。我們必須加熱我們的LMP電池到50至80度，這取決于應(yīng)用。為什么每個人都在尋找固態(tài)狀態(tài)，那是因為你將能夠擺脫熱失控。固態(tài)電池比鋰離子電池技術(shù)更安全。
我們還得到了鋰金屬陽極的好處，它的能量是鋰離子電池中使用的石墨陽極的十倍。所以這些就是固態(tài)電池的主要優(yōu)點，更高的能量密度，更高的穩(wěn)定性——這就是為什么每個人都在尋找它。
然后你必須克服一些挑戰(zhàn)，這些挑戰(zhàn)包括原材料的價格以及這項技術(shù)背后的工藝發(fā)展。這也是為什么我們處于這個先鋒地位的原因之一：Bolloré是一個傳統(tǒng)的超薄薄膜生產(chǎn)商，這要歸功于片材擠壓工藝。這些都是20世紀60年代發(fā)展起來的。所以我們花了很長時間來處理這個問題。
Bolloré今天能夠為這個行業(yè)生產(chǎn)2微米厚度的薄膜。我們決定用這個工藝來生產(chǎn)一層非常薄的電解質(zhì)聚合物層。在鋰陽極生產(chǎn)方面，該工藝技術(shù)主要由Hydro Quebec公司開發(fā)。今天，這兩種工藝是我們LMP電池的基礎(chǔ)。
Q：你們工廠的產(chǎn)能是多少？
A：我們有兩條每年生產(chǎn)500 MWh的生產(chǎn)線——一條在布列塔尼的坎佩爾，另一條在魁北克的蒙特利爾。我們正在開發(fā)新的生產(chǎn)線：第三條生產(chǎn)線正在坎佩爾進行安裝中。我們的目標是很快增長到每年1.5 GWh。我們的產(chǎn)能每年都在增加。目前，我們的兩家工廠滿載四班生產(chǎn)，這意味著我們每周生產(chǎn)7天，每天生產(chǎn)24小時。
Q：您能通過一些關(guān)鍵數(shù)據(jù)向我們描述一下你們的LMP電池嗎？
A：這個數(shù)字會根據(jù)市場的不同而有所不同，也取決于客戶的需求。但今天，我們能夠提供能量密度超過250 Wh/kg的電池——這是客車客戶特別要求的。此外，我們可以保證超過4000次循環(huán)使用電池的全部容量。
固態(tài)電池的KWh價格與鋰離子電池相當(dāng)。然而，當(dāng)你考慮到總擁有成本、固態(tài)電池的額外好處（如易于集成、在極熱或極冷溫度下使用的更長的續(xù)航里程、更強的質(zhì)保）時，我們的電池在特定應(yīng)用和市場上往往比鋰離子電池更具競爭力。
Q：您提到了里程——它更長了？
A：當(dāng)然，我們?yōu)榭蛻籼峁┍蠕囯x子電池更長的續(xù)航里程，因為我們只需要加熱系統(tǒng)，而不需要冷卻系統(tǒng)。這給了更多的空間來增加電池的容量。
Q：我們聽說你們的聯(lián)合公司BlueBus的電動客車配備了你們的技術(shù)。你的固態(tài)電池是否僅僅適用于客車，還是可以應(yīng)用于乘用車或其他商業(yè)交通工具，如運輸車或卡車？
A：如果你把電池的工作溫度保持在50攝氏度到80攝氏度之間，你可以在任何場合使用它。但說實話，我們把這些電池賣給了PSA，讓他們在2015年左右制造一款有趣的汽車，但并沒有取得商業(yè)上的成功。
在你使用汽車之前，你必須使電池達到運行溫度，這需要一些時間。不能隨時使用自己的汽車是不符合大眾市場的。這就是為什么我們的產(chǎn)品適合那些持續(xù)使用它們的客戶：每周5天，全天運營。所以這非常適合客車。
此外，港口、港口和機場的“最后一英里”送貨卡車或工業(yè)車輛也很適合這種用途。
Q：你們的固態(tài)電池是否與任何客車品牌兼容？客車底盤集成電池的技術(shù)要求是什么？
A：這是一個很好的問題，因為這是我們電池的優(yōu)點之一。我們不需要任何冷卻系統(tǒng)。這使得我們的電池成為即插即用的解決方案。六個電池組，這可是很大的尺寸。你可以把它們放在客車的車頂上，就算太陽把它們曬熱了也沒關(guān)系，這只是幫助它們達到運行溫度。
我們有一個客戶的例子，他能夠在六個月內(nèi)開發(fā)出第一輛電動客車的原型車，這是一個巨大的成績。當(dāng)然，這是一個已經(jīng)存在的車型，他們只需要調(diào)整他們的車頂來安裝電池組。
Q：你們什么時候決定向第三方出售固態(tài)電池的？
A：由于很難向外部客戶證明我們的技術(shù)的可靠性，我們首先開始開發(fā)自己的應(yīng)用：Bolloré汽車共享和客車。三年前，我們開始與多家客車制造商進行討論，但主要是與戴姆勒。他們派出了一個技術(shù)代表團，2019年初，我們簽署了一項開發(fā)協(xié)議?？偟膩碚f，自2015至2016年以來，我們對外開放交付。
Q：在歐洲，你們向戴姆勒公司提供固態(tài)電池的消息并不為人所知。您能否簡要介紹一下這種合作關(guān)系是如何發(fā)展的？
A：我們沒有就我們的技術(shù)進行很多交流，也沒有經(jīng)常出席國際會議。我們認為最好是在內(nèi)部進行開發(fā)。戴姆勒一直在產(chǎn)品上尋求創(chuàng)新。2017年他們聯(lián)系了我們，我們向他們解釋了我們的產(chǎn)品，開始討論，給他們樣品，并為他們做了測試。
然后他們問我們是否可以為他們的客車開發(fā)一個特定的電池組。他們知道他們可以向客戶提出兩種電池技術(shù)選擇，一種是NMC化學(xué)鋰離子電池，另一種是具有更長續(xù)航里程和更長質(zhì)保期的固態(tài)LMP電池。（戴姆勒在2018年夏天推出eCitaro客車時宣布了這兩種電池選擇。2020年推出的鉸接式客車eCitaro G也提供了這兩種車型）。
Q：當(dāng)戴姆勒要求你對他們的電池組進行個性化設(shè)計時——它們有什么特別之處？這些電池組是否與使用在BlueBus上的電池組不同？
A：是的，它們和我們第一代客車使用的不同。我們?yōu)锽lueBus生產(chǎn)450伏的電池組，戴姆勒要求我們開發(fā)650伏的電池組。其次，為了能夠?qū)囯x子電池組替換為LMP電池組，他們要求了特定的尺寸。當(dāng)然，我們也根據(jù)它們的說明書開發(fā)了軟件特性，使總線和電池之間的通信過程能夠正常工作。
兩年來，我們一直在一起合作，以實現(xiàn)車型的個性化——包括戴姆勒要求的所有安全標準。這是一個真正的挑戰(zhàn)，我們對此非常贊賞。結(jié)果是戴姆勒去掉了一個冷卻系統(tǒng)，并在eCitaro上安裝了第七個電池組，這使他們有可能在一輛客車上達到441 KWh的電池容量。
我們也和戴姆勒公司協(xié)調(diào)了我們的發(fā)展藍圖。我們正在為他們開發(fā)新一代的電池。但這要由他們來宣布。
Q：在此背景下，您能告訴我們，你們目前向戴姆勒公司交付了多少固態(tài)電池嗎？
A：我不能透露這個信息。我能說的是，我們有供貨合同，我們會按他們的需要交貨。
Q：是否有其他客戶或公司有興趣成為你們的客戶？
A：我們已經(jīng)有了其他客戶，也有很多感興趣的公司。公交行業(yè)正在大量轉(zhuǎn)向電動公交車。這不僅適用于歐洲，而且適用于全世界。今年，我們將披露新的客戶。
例如，在我們現(xiàn)有的客戶中有法國的Actia公司，他們將我們的電池整合到世界各地客戶的應(yīng)用中。例如，澳大利亞制造商Custom Denning，所以，我們開始為澳大利亞的電動客車提供電池了。
還有法國制造商Gaussin，他們已經(jīng)為新西蘭、卡塔爾、象牙海岸等港口行業(yè)提供特殊的電動汽車。他們的客戶遍布世界各地，也包括亞洲。他們還創(chuàng)建了一個電池交換系統(tǒng)，每12小時更換一次他們車輛的LMP電池組，這樣他們就可以用兩個電池組每天運行24小時。
我們還與法國的高壓網(wǎng)絡(luò)RTE簽訂了一份合同，在法國南部開發(fā)一個30 MWh的項目，從而成為我們電池的固定應(yīng)用。我們還為非洲開發(fā)了一些固定的應(yīng)用，白天儲存太陽能，晚上提供能源，特別是在那些沒有連接電網(wǎng)的村莊。這些不是大項目，但數(shù)量眾多，所以這也使得我們以MWh的規(guī)模交付。
這就是我們目前的客戶組合。我們還有一些與歐洲客戶的合同已經(jīng)簽訂，但還不能透露。我們看到人們對“最后一英里”運送卡車和大型卡車領(lǐng)域的興趣越來越大。
Q：目前，有很多歐洲的倡議正在進行，為了在電池領(lǐng)域聯(lián)合力量。你們參加了嗎？
A：歐洲顯然晚于亞洲國家。中國和韓國在鋰離子電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展上遠遠領(lǐng)先于歐洲。還有特斯拉，它是美國唯一一家決定通過與松下合作大規(guī)模開發(fā)鋰離子電池的公司。歐洲汽車工業(yè)的自主能力依賴于電池生產(chǎn)。
我們正與歐盟委員會直接聯(lián)系，委員會估計，到2026年，歐洲共同體每年將需要超過400 GWh的電量。因此，他們發(fā)起了這些計劃，以補貼在歐洲建立超級工廠，并補貼下一代電池技術(shù)的發(fā)展。
我們確信，我們必須參與歐洲電池生態(tài)系統(tǒng)。我們也加大了參與歐洲專業(yè)組織和協(xié)會的努力。除了與歐盟委員會的聯(lián)系，我們也是歐洲電池伙伴關(guān)系協(xié)會（BEPA）執(zhí)行委員會的一部分，還是充電協(xié)會的成員，該協(xié)會是處理電池法規(guī)的歐洲委員會之一。
然后我們是EBA 250的成員，也就是歐洲電池聯(lián)盟。當(dāng)然，我們也參與了2020年啟動的新歐洲原材料倡議。最后，我們還是歐洲能源儲存協(xié)會（EASE）的成員。
因此，我們理解并相信，我們必須改善與歐洲的合作，我們對工業(yè)合作持開放態(tài)度，以加速電動乘用車固態(tài)電池的開發(fā)和供應(yīng)。這是我們所堅信的。
Q：您怎么看待第一架主要由德國和法國推動的歐洲IPCEI，在法國很有名的名字是“airbus de la batterie”？
A：我們認為這個項目的時間安排得相當(dāng)匆忙。我們更傾向于將自己定位于下一代電池，也就是在“室溫”下運行的固態(tài)電池，因此也適合乘用車行業(yè)。
Q：這就是你們進一步發(fā)展你們的技術(shù)的下一個目標？
A：是的，我們的目標是讓固態(tài)電池能夠在20度甚至更低的溫度下運行。這是我們幾年前已經(jīng)開始的一項新發(fā)展。在實驗室，我們已經(jīng)有了在“室溫”下運行的電池。我們計劃在2026年將這些電池交付給主機廠，達到工業(yè)水平。
我們目前正在對電池進行循環(huán)測試，看它們是否能在汽車工業(yè)中循環(huán)超過1000次。在電池壽命方面，汽車比客車或能源存儲系統(tǒng)要求低。所以我們想要解決這個市場。我們知道，在這個市場上，我們并不孤單，因此我們愿意為此在歐洲開展合作和伙伴關(guān)系。
我們正在參與全球運動，我們認為，由于我們是最有經(jīng)驗的固態(tài)電池制造商，我們將成為有能力向市場提供下一代電池的企業(yè)之一。如果歐洲工業(yè)想在固態(tài)技術(shù)方面取得成功，我們認為，歐洲一級的合作與發(fā)展將是必要的。
