鉅大LARGE | 點擊量：342次 | 2023年01月07日
寶馬2030年前量產固態(tài)電池 眾車企競逐電動新領域
目前，又一汽車巨頭寶馬集團宣布進軍固態(tài)電池，引發(fā)行業(yè)關注。
近日，《我國經營報》記者從寶馬集團方面獲悉，最遲2030年，寶馬集團將為量產車配備固態(tài)電池。目前，寶馬汽車在固態(tài)電池方面的投資發(fā)生了重要進展。五月三日，寶馬和福特宣布向美國初創(chuàng)公司SolidPower進行投資。據了解，SolidPower重要研發(fā)全固態(tài)電池，此次融資總共獲得1.3億美元。按計劃，寶馬和福特將在2022年向SolidPower采購試驗車的固態(tài)電池。
寶馬集團董事韋博凡先生表示：從設計到使用回收，寶馬集團致力于打造全生命周期都具有可持續(xù)性的最綠色的電動汽車。目前，我們正在研發(fā)未來的電芯。該電芯性能強勁、更安全、成本更低，且可回收。同時，我們正在對固態(tài)電池技術進行深入研究。2030年前，我們將為量產車配備固態(tài)電池。在這之前，我們將于2025年前推出首款采用這種技術的原型車。
有業(yè)內人士表示，目前主流電池形式為三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池，而在固態(tài)電池領域則遲遲沒有取得突破，在固態(tài)電池的發(fā)展過程中，一些瓶頸還有待解決。這些難題包括固態(tài)電解質材料的鋰離子電導率偏低、金屬鋰反復充放電的循環(huán)性問題、電解質可塑性差等。其在成本、規(guī)模量產、產品性能等方面還沒能突破。但是，固態(tài)電池的能量密度會比現款車型普遍使用的鋰電池組顯著提升，這意味著在同等體積下，固態(tài)電池儲存的電量更多，同等測試環(huán)境下的車輛的續(xù)航里程也將更長，一旦在固態(tài)電池方面實現突破，續(xù)航里程焦慮也能有效解決。固態(tài)電池確實很有可能成為新能源汽車市場里的下一個風口。
寶馬加大固態(tài)電池投資
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
當前，寶馬集團正在全力開啟電動攻勢。寶馬集團董事長齊普策先生表示：我們正在為新世代車型專門開發(fā)下一代電池技術。通過該車型，我們將在電力驅動技術方面實現巨大的飛躍。我們希望大幅提高電芯能量密度，同時減少材料和生產成本。此外，我們還將提高可再生材料的使用比例，以確保我們生產的是真正的綠色電池。
據寶馬集團方面介紹，新世代車型系列將重要有三大特點：完全重新設計的IT和軟件架構、全新一代高性能電力驅動系統(tǒng)和電池、以及貫穿整個車輛生命周期的全新可持續(xù)理念?；诖耍萝噷⒋钆湫乱淮碾婒屜到y(tǒng)，它將基于全新開發(fā)、高度一體化、且電芯設計經過優(yōu)化的高壓動力鋰電池概念。這一獨特組合將為新世代車型在低能耗方面帶來重大飛躍，實現媲美最先進內燃機的續(xù)航里程和制造成本。
寶馬公司在公布固態(tài)電池研發(fā)消息時，就曾直言不諱地表示電芯開發(fā)是公司電動汽車轉型的核心。憑借多年對新能源領域的探索，寶馬集團在電力驅動技術的完整價值鏈中已擁有了深厚的技術儲備，并實現了電芯技術的逐代優(yōu)化。從BMWi3應用的第三代電驅技術，到創(chuàng)新純電動BMWiX3應用的第五代BMWeDrive電驅技術，正極材料中鈷元素的比例由33%降低至10%，而鎳的含量提高至80%左右。同時，創(chuàng)新BMWiX高壓動力鋰電池中約應用了50%的回收鎳。未來，寶馬集團仍將繼續(xù)推動電力驅動技術的發(fā)展。2030年前，寶馬集團預計將電芯能量密度在目前水平上提高50%。
早在2017年十二月，寶馬就宣布和SolidPower建立合作伙伴關系，一起開發(fā)固態(tài)電池，并針對高性能電動汽車的要求量身定制SolidPower的固態(tài)電池技術。2021年五月三日，寶馬集團和福特宣布向美國新創(chuàng)公司SolidPower進行投資，此次融資總共獲得1.3億美元。
記者查詢SolidPower官網發(fā)現，SolidPower正在研發(fā)的ASSB固態(tài)電池采用硫化物電解質，具備不可燃的特性，相較于鋰電池能量密度確實能提升50%，通過使用金屬鋰作為陽極可以實現高電池能量，這種材料的容量是當前鋰電池中使用的石墨陽極的10倍。同時，通過簡化鋰電池當中所存在的許多設計，可以提高能耗以及安全性，使得成本也更加低廉。根據SolidPower的規(guī)劃，固態(tài)電池ASSB將于2022年初進行測試和試生產，2026年前后實現量產。
眾車企搶灘固態(tài)電池
當前，眾多車企紛紛搶灘固態(tài)電池，本田本年度將開始全固態(tài)電池生產技術驗證，并力爭應用到2020年后期的車型上；豐田汽車計劃在2025年和松下合作推出一款使用固態(tài)電池的限量發(fā)售的電動汽車。而四月二十二日，現代汽車也宣布公司正在開發(fā)固態(tài)電池，并計劃在2030年大規(guī)模生產固態(tài)電池汽車的消息。
大眾汽車投資的QuantumScape預計最早將在2024年為大眾電動汽車生產固態(tài)電池，據其公開資料顯示，該款固態(tài)電池能將電動汽車的續(xù)航里程提高80%，并能在15分鐘內充滿80%的電量（通常鋰電池要40分鐘或更長時間），在800次充電后仍能保持80%以上的容量、未顯衰退，壽命能夠達到12年。
據了解，傳統(tǒng)的液態(tài)鋰電池的兩端為電池的正負兩極，中間為電解質（液態(tài)）。而鋰離子從正極到負極再到正極的運動過程中，電池的充放電過程便完成了。而固態(tài)電池電解質為固態(tài)，具有的密度以及結構可以讓更多帶電離子聚集在一端，傳導更大的電流，進而提升電池容量。因此，同樣的電量，固態(tài)電池體積將變得更小。不僅如此，固態(tài)電池中由于沒有電解液，封存將會變得更加容易，在汽車等大型設備上使用時，也不要再額外新增冷卻管、電子控件等，不僅節(jié)約了成本，還能有效減輕重量。因此固態(tài)電池也被看做是可以繼承鋰電池地位的電池。
業(yè)內預計，固態(tài)電池技術真正成熟可能要等到2025年前后，真正具備量產量力可能要等到2030年前后。屆時，電池行業(yè)的格局或將迎來劇變，而抓住此機遇的入圍公司或將在未來新能源領域占據更多的主動權。
然而，固態(tài)電池的研發(fā)是緩慢而曲折的。此前一直在研發(fā)固態(tài)電池的Fisker公司已經宣布放棄對固態(tài)電池的進一步研究，原因在于無法落地。Fisker創(chuàng)始人HenrikFisker滿懷無奈地表示，當你覺得完成了90%的研發(fā)工作時，你會發(fā)現，剩下的10%要比前面90%更加艱難。
有專業(yè)人士認為：目前固態(tài)電池材料體系、電芯、模組、智能制造技術尚未確定，尚未形成產業(yè)鏈，其在成本、規(guī)模量產、產品性能等方面還沒能突破，還沒有公司研究出兼具高能量密度、高安全性的大容量全固態(tài)動力鋰電池。
然而不確定也意味著有更多的機會。在液態(tài)鋰電池時代，市場份額重要集中在中日韓等少數幾家動力鋰電池巨頭手里，這些公司憑借著多年的技術研發(fā)、積淀和資源積累，建立起行業(yè)護城河已經非常穩(wěn)固，后來者破局的機會渺茫。而未來固態(tài)電池時代的到來則打開了一個新通道。專注固態(tài)電池，頻頻涌現的初創(chuàng)公司得以和傳統(tǒng)電池公司站在同一起跑線上展開競爭，而車企則迎來了重新掌握電池技術主動權的機會。目前國內的CATL、國軒高科、蜂巢、贛鋒鋰業(yè)、天齊鋰業(yè)、輝能、珈偉新能等鋰電公司，以及比亞迪、蔚來、北汽集團、長城汽車等車企皆有參和固態(tài)電池研究。
