目前，又一汽車巨頭寶馬集團(tuán)宣布進(jìn)軍固態(tài)電池，引發(fā)行業(yè)關(guān)注。

 

       近日，《中國經(jīng)營報》記者從寶馬集團(tuán)方面獲悉，最遲2030年，寶馬集團(tuán)將為量產(chǎn)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(jìn)展。5月3日，寶馬和福特宣布向美國初創(chuàng)企業(yè)Solid Power進(jìn)行投資。據(jù)了解，Solid Power主要研發(fā)全固態(tài)電池，此次融資總共獲得1.3億美元。按計(jì)劃，寶馬和福特將在2022年向Solid Power采購試驗(yàn)車的固態(tài)電池。

 

       寶馬集團(tuán)董事韋博凡先生表示：“從設(shè)計(jì)到使用回收，寶馬集團(tuán)致力于打造全生命周期都具有可持續(xù)性的最綠色的電動車。目前，我們正在研發(fā)未來的電芯。該電芯性能強(qiáng)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(shù)進(jìn)行深入研究。2030年前，我們將為量產(chǎn)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(shù)的原型車。”

 

       有業(yè)內(nèi)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(lǐng)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(zhì)材料的鋰離子電導(dǎo)率偏低、金屬鋰反復(fù)充放電的循環(huán)性問題、電解質(zhì)可塑性差等。其在成本、規(guī)模量產(chǎn)、產(chǎn)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(xiàn)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(shí)現(xiàn)突破，續(xù)航里程焦慮也能有效解決。固態(tài)電池確實(shí)很有可能成為新能源汽車市場里的下一個風(fēng)口。

 

       寶馬加大固態(tài)電池投資 

 

       當(dāng)前，寶馬集團(tuán)正在全力開啟電動攻勢。寶馬集團(tuán)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(shù)。通過該車型，我們將在電力驅(qū)動技術(shù)方面實(shí)現(xiàn)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(chǎn)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(chǎn)的是真正的‘綠色’電池。”
 

       據(jù)寶馬集團(tuán)方面介紹，“新世代”車型系列將主要有三大特征：完全重新設(shè)計(jì)的IT和軟件架構(gòu)、全新一代高性能電力驅(qū)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�；�于此，新車將搭配新一代的電驅(qū)系統(tǒng)，它將基于全新開發(fā)、高度一體化、且電芯設(shè)計(jì)經(jīng)過優(yōu)化的高壓動力電池概念。這一獨(dú)特組合將為“新世代”車型在低能耗方面帶來重大飛躍，實(shí)現(xiàn)媲美最先進(jìn)內(nèi)燃機(jī)的續(xù)航里程和制造成本。

 

       寶馬公司在發(fā)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(zhuǎn)型的核心”。憑借多年對新能源領(lǐng)域的探索，寶馬集團(tuán)在電力驅(qū)動技術(shù)的完整價值鏈中已擁有了深厚的技術(shù)儲備，并實(shí)現(xiàn)了電芯技術(shù)的逐代優(yōu)化。從BMW i3應(yīng)用的第三代電驅(qū)技術(shù)，到創(chuàng)新純電動BMW iX3應(yīng)用的第五代BMW eDrive電驅(qū)技術(shù)，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BMW iX高壓動力電池中約應(yīng)用了50%的回收鎳。未來，寶馬集團(tuán)仍將繼續(xù)推動電力驅(qū)動技術(shù)的發(fā)展。2030年前，寶馬集團(tuán)預(yù)計(jì)將電芯能量密度在目前水平上提高50%。

 

       早在2017年12月，寶馬就宣布與Solid Power建立合作伙伴關(guān)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Solid Power的固態(tài)電池技術(shù)。2021年5月3日，寶馬集團(tuán)和福特宣布向美國新創(chuàng)企業(yè)Solid Power進(jìn)行投資，此次融資總共獲得1.3億美元。

 

       記者查詢Solid Power官網(wǎng)發(fā)現(xiàn)，Solid Power正在研發(fā)的ASSB固態(tài)電池采用硫化物電解質(zhì)，具備不可燃的特性，相較于鋰離子電池能量密度確實(shí)能提升50%，通過使用金屬鋰作為陽極可以實(shí)現(xiàn)高電池能量，這種材料的容量是當(dāng)前鋰離子電池中使用的石墨陽極的10倍。同時，通過簡化鋰離子電池當(dāng)中所存在的許多設(shè)計(jì)，可以提高能耗以及安全性，使得成本也更加低廉。根據(jù)Solid Power的規(guī)劃，固態(tài)電池ASSB將于2022年初進(jìn)行測試和試生產(chǎn)，2026年前后實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

 

       眾車企搶灘固態(tài)電池 

 

       當(dāng)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(chǎn)技術(shù)驗(yàn)證，并力爭應(yīng)用到2020年后期的車型上；豐田汽車計(jì)劃在2025年與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4月22日，現(xiàn)代汽車也宣布“公司正在開發(fā)固態(tài)電池，并計(jì)劃在2030年大規(guī)模生產(chǎn)固態(tài)電池汽車”的消息。

 

       大眾汽車投資的QuantumScape預(yù)計(jì)最早將在2024年為大眾電動汽車生產(chǎn)固態(tài)電池，據(jù)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(nèi)充滿80%的電量（通常鋰離子電池需要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(dá)到12年。

 

       據(jù)了解，傳統(tǒng)的液態(tài)鋰電池的兩端為電池的正負(fù)兩極，中間為電解質(zhì)（液態(tài)）。而鋰離子從正極到負(fù)極再到正極的運(yùn)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(zhì)為固態(tài)，具有的密度以及結(jié)構(gòu)可以讓更多帶電離子聚集在一端，傳導(dǎo)更大的電流，進(jìn)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(shè)備上使用時，也不需要再額外增加冷卻管、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離子電池地位的電池。

 

       業(yè)內(nèi)預(yù)計(jì)，固態(tài)電池技術(shù)真正成熟可能需要等到2025年前后，真正具備量產(chǎn)能力可能需要等到2030年前后。屆時，電池行業(yè)的格局或?qū)⒂瓉?ldquo;劇變”，而抓住此機(jī)遇的“入圍”企業(yè)或?qū)⒃谖磥硇履茉搭I(lǐng)域占據(jù)更多的主動權(quán)。

 

       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(jīng)宣布放棄對固態(tài)電池的進(jìn)一步研究，原因在于無法落地。Fisker創(chuàng)始人Henrik Fisker滿懷無奈地表示，當(dāng)你覺得完成了90%的研發(fā)工作時，你會發(fā)現(xiàn)，剩下的10%要比前面90%更加艱難。

 

       有專業(yè)人士認(rèn)為：“目前固態(tài)電池材料體系、電芯、模組、智能制造技術(shù)尚未確定，尚未形成產(chǎn)業(yè)鏈，其在成本、規(guī)模量產(chǎn)、產(chǎn)品性能等方面還沒能突破，還沒有企業(yè)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(jī)會。在液態(tài)鋰電池時代，市場份額主要集中在中日韓等少數(shù)幾家動力電池巨頭手里，這些企業(yè)憑借著多年的技術(shù)研發(fā)、積淀和資源積累，建立起行業(yè)“護(hù)城河”已經(jīng)非常穩(wěn)固，后來者“破局”的機(jī)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(xiàn)的初創(chuàng)企業(yè)得以與傳統(tǒng)電池企業(yè)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(shù)主動權(quán)的機(jī)會。目前國內(nèi)的寧德時代、國軒高科、蜂巢、贛鋒鋰業(yè)、天齊鋰業(yè)、輝能、珈偉新能等鋰電企業(yè)，以及比亞迪、蔚來、北汽集團(tuán)、長城汽車等車企皆有參與固態(tài)電池研究。