豐田持續(xù)押注，固態(tài)電池才是新能源車的未來？

最近幾年時(shí)間，新能源汽車發(fā)展非常迅猛，尤其是在碳排放目標(biāo)的影響之下，全球各國都在積極推動(dòng)新能源發(fā)展。甚至有很多國家已經(jīng)列出了淘汰燃油車的計(jì)劃表，未來新能汽車取代傳統(tǒng)燃油車將是不可避免的一個(gè)趨勢(shì)。而作為新能源汽車中最為重要的部件——電池，也是得到了企業(yè)與消費(fèi)者的關(guān)心。

一方面，消費(fèi)者既希望新能源汽車的續(xù)航得到顯著提升，另一方面也希望電池技術(shù)能夠保障足夠的安全。在這一背景下，固態(tài)電池的出現(xiàn)可謂給了大眾一份全新的期望。而燃油車時(shí)代的霸主——豐田也正在發(fā)力固態(tài)電池。近日，豐田便宣稱，將引入高性能固態(tài)電池和其他技術(shù)，以提高續(xù)航里程和性能，并降低其電動(dòng)汽車的成本。

什么是固態(tài)電池？

在動(dòng)力電池市場(chǎng)，目前主要是由液態(tài)鋰電池稱霸天下。而固態(tài)電池被很多業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為是具有顛覆性的下一代動(dòng)力電池，有望成為未來新能源汽車發(fā)展的主流。市場(chǎng)上甚至有預(yù)言稱：“固態(tài)電池普及之日，就是燃油車退出歷史舞臺(tái)之時(shí)?！?/p>

那么目前的鋰電池不好用嗎？電池的發(fā)展已經(jīng)有快兩百年的歷史，作為如今電動(dòng)車上最常見的鋰離子電池，其高工作電壓、快速充放電特性、長(zhǎng)循環(huán)壽命、無記憶效應(yīng)等眾多優(yōu)點(diǎn)，是它被普遍用于數(shù)碼產(chǎn)品及電動(dòng)汽車的原因。但與此同時(shí)，其存在著難以跨越障礙：電池結(jié)構(gòu)特性局限了電池性能，也是電池衰老和存在安全隱患的根本原因。

為了解決上述這些隱患，電池企業(yè)普遍選擇“從液態(tài)到半固態(tài)再到固態(tài)”的漸進(jìn)式發(fā)展路線，其中半固態(tài)電池今年已開啟小批量裝車。而全固態(tài)電池因存在諸多技術(shù)難題以及成本問題，目前仍處于加速研發(fā)階段，有業(yè)內(nèi)人士預(yù)計(jì)2030年后才能實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。

從現(xiàn)狀看，液態(tài)電池的能量密度已接近理論極限，因此發(fā)展固態(tài)電池是鋰電池行業(yè)技術(shù)革新的必由之路。相較于現(xiàn)有的液態(tài)電池，固態(tài)電池屬于全面升級(jí)的下一代超級(jí)電池。固態(tài)電池最顯著的特點(diǎn)就是擁有超高能量密度與超高安全性能。業(yè)內(nèi)估計(jì)，液態(tài)鋰電池的能量密度上限是350Wh/kg，而半固態(tài)電池能量密度上限是350Wh/kg以上，全固態(tài)電池則取消電解液，采用聚合物/氧化物/硫化物體系作為固態(tài)電解質(zhì)，能量密度可達(dá)500Wh/kg以上。

各大廠商爭(zhēng)先布局

在半固態(tài)電池領(lǐng)域，已有數(shù)家電池廠商具備了量產(chǎn)能力，其中包括太藍(lán)新能源、衛(wèi)藍(lán)新能源等。在2023年，蔚來、上汽、東風(fēng)和賽力斯等車企將陸續(xù)推出半固態(tài)版車型，續(xù)航里程超過1000公里。

鑒于固態(tài)電池?fù)碛辛己玫陌l(fā)展前景，國內(nèi)外多家車企和鋰電企業(yè)積極投入研發(fā)，一些企業(yè)已取得了重大進(jìn)展。電池廠商方面，以寧德時(shí)代、贛鋒鋰業(yè)、孚能科技等為代表的電池廠商在積極推進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)化布局。

今年4月，寧德時(shí)代發(fā)布半固態(tài)電池——凝聚態(tài)電池，單體能量密度高達(dá)500Wh/kg。凝聚態(tài)電池在今年內(nèi)將具備量產(chǎn)能力，不過該電池成本偏高。在固態(tài)電池方面，寧德時(shí)代還處于摸索階段。贛鋒鋰業(yè)也于今年5月表示，公司的第一代固態(tài)電池已經(jīng)開始量產(chǎn)，能量密度可以做到260Wh/kg以上。此外，該公司二代混合固態(tài)鋰電池能量密度可以達(dá)到400Wh/Kg以上，研發(fā)樣品電池的循環(huán)性能已達(dá)到車企要求。孚能科技今年5月表示，公司將加快固態(tài)電池的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，目前自主研發(fā)的第一代半固態(tài)電池已順利量產(chǎn)裝車。

同時(shí)，部分整車廠商亦在投資固態(tài)電池的研發(fā)，典型代表是上汽集團(tuán)、比亞迪、東風(fēng)汽車等廠商。上汽集團(tuán)在今年4月發(fā)布了針對(duì)新能源汽車的三年行動(dòng)計(jì)劃，推動(dòng)2025年實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池技術(shù)“10萬輛級(jí)”大規(guī)模量產(chǎn)落地。近日，上汽集團(tuán)還向固態(tài)電池開發(fā)商清陶能源追加不超27億元的投資，以深化布局固態(tài)電池技術(shù)。東風(fēng)汽車今年4月表示，公司已完成了新一代高比能固態(tài)電芯的研發(fā)，該電芯能量密度可達(dá)405Wh/kg，將于2024年實(shí)現(xiàn)乘車搭載，實(shí)現(xiàn)整車搭載后，可支持整車?yán)m(xù)航超1000公里。

豐田持續(xù)押注，電動(dòng)車時(shí)代彎道超車？

盡管和其它日本汽車公司一道站隊(duì)抵制全面電動(dòng)化，豐田汽車卻也不得不加快新能源轉(zhuǎn)型的速度。近日，豐田在日本舉行的技術(shù)說明會(huì)上公布了一系列新技術(shù)，包括電動(dòng)化、智能化和多元化等多個(gè)方面，旨在向外界展示豐田的愿景和具體計(jì)劃。

關(guān)于目前最火熱的固態(tài)電池，豐田在會(huì)上表示，公司目前正在開發(fā)一種大規(guī)模生產(chǎn)的方法，力爭(zhēng)在2027至2028年實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。

性能方面，得益于固態(tài)電池更加優(yōu)秀的能量特性，豐田對(duì)固態(tài)電池的目標(biāo)是快充降低至10分鐘，同時(shí)續(xù)航里程相較高性能電池再提升50%。具體時(shí)間表上，豐田計(jì)劃在 2025 年前全固態(tài)電池實(shí)現(xiàn)小規(guī)模量產(chǎn)，并首先搭載在混動(dòng)車型上；在 2030 年前實(shí)現(xiàn)持續(xù)、穩(wěn)定生產(chǎn)。

在新能源汽車市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)比較激烈的情況下，汽車廠家想要活下來就必須控制好成本，要不然隨時(shí)可能被淘汰出市場(chǎng)。尤其是在特斯拉這種攪局者一再降價(jià)的情況下，很多汽車廠家都只能被迫去跟著降價(jià)，要不然隨時(shí)會(huì)丟掉市場(chǎng)份額。

在這種大背景之下，很多汽車廠家壓根就沒有動(dòng)力去研發(fā)固態(tài)電池，更不可能花大量的成本去搭載固態(tài)電池。這也導(dǎo)致固態(tài)電池不溫不火的重要原因。

不過未來隨著固態(tài)電池技術(shù)的不斷突破，隨著固態(tài)電池生產(chǎn)成本的不斷下降，固態(tài)電池取代液態(tài)電池將成為未來的主流趨勢(shì)，這是不可避免的。就像豐田雖然一再抵制汽車電動(dòng)化，但也不得不大力發(fā)展新能源相關(guān)技術(shù)，避免被市場(chǎng)淘汰。所以誰能夠在固態(tài)電池上先占領(lǐng)先機(jī)，誰就能在未來的新能源汽車市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)當(dāng)中占據(jù)優(yōu)勢(shì)，從而獲得彎道超車的機(jī)會(huì)。

總結(jié)

從市場(chǎng)角度來看，固態(tài)電池在電動(dòng)汽車、移動(dòng)充電設(shè)備等領(lǐng)域的應(yīng)用前景廣闊，不過由于成本價(jià)格較高，下游應(yīng)用進(jìn)展存在低于預(yù)期的風(fēng)險(xiǎn)。此外，固態(tài)電池的商業(yè)化進(jìn)程還面臨著政策、法規(guī)等方面的不確定性，需要加強(qiáng)政策引導(dǎo)和支持。

但可以確定的是，作為未來的發(fā)展方向，固態(tài)電池的商業(yè)化必定牽動(dòng)著消費(fèi)者的內(nèi)心，而一旦時(shí)機(jī)成熟，率先布局的廠商無疑占據(jù)了極大的先發(fā)優(yōu)勢(shì)。