多次“狼来了”,这次固态电池真要量产了?那个台湾企业靠谱吗?

近期南方多地雨雪低温,开电动车回家的人,对电池亏电的情况深有感触。整个新能源汽车行业遭遇的发展瓶颈,就是电池性能的束缚了。

同样也是在近期,众望所归的固态电池,似乎就要迎来量产了!

有消息指,全球第一条生产线已经正式启动。而这条即将量产的生产线,属于台湾的辉能科技。

此外,国外一些企业像丰田,固态电池发展规划很高调,然而在推动实际应用时却一再跳票。由于发生过几次这样的情况,以至大众都产生了某种狼来了的心态。

那么,这一次固态电池当真要来了吗?技术上此前面临的一系列难题是否真解决了呢?

充电12分钟,续航1000公里

在此前的推广信息中,辉能研发的固态电池性能,12分钟能快速充电至80%,电池的续航能力能达到1000公里。

这一点也符合外界对固态电池的期待和定位,毕竟自从全世界开始向着该领域研究发力的时候,充电快、续航时间长,就是它最主要的两个特点。

台湾辉能成立于2006年,成立之初就是一家电池企业。早先生产的固态锂电池,主要应用于消费电子领域,近年来开始在新能源汽车电池领域持续发力。

由于起步发展较早,多年来也积累了一定的技术经验,因此辉能的产品率先量产,外界还是很期待的。只不过围绕电池生产和应用的详细消息,目前并没有透露出来很多,所以下一步的产品究竟如何,现在都还是未知状态。

2020年初,辉能就对外公布了全新的电池产品——堆叠式固态锂电池,该电池使用的是氧化物陶瓷电解质。

对于固态氧化物电解质的研究,公开资料显示辉能已经持续了13年,从最初材料的寻找,再到工艺制备和生产上的一系列挑战,都先后取得了突破。

固态锂陶瓷电池芯,多轴双级电池包等独家的专利技术都先后创造了出来。辉能的创始人杨思枏此前曾强调,未来大众的里程焦虑和充电安全问题已经同时解决,相对于传统锂电池寿命延长,同时对于高温和低温环境也更耐受。

需要指出的是,上述固态电池各项优良的性能,都还是2020年前后辉能通过媒体发布的。彼时的电池还在研发阶段没有进入量产应用环节。

而且不光是辉能,其他各大电池厂商以及汽车巨头,也都在研究固态电池,并且宣传推广中的电池性能,也都和辉能提出的情况大同小异。

也正因为这一点,此前外界对于新类型的电池,是既充满期待,但是又是将信将疑。毕竟性能再好,都还处于研究阶段,是骡子是马,必须得拉出来遛遛才知道。

辉能科技显然也知道这一点,而他们回应外界的方式,就是将企业扩展到海外。

在固态电池领域持续布局

辉能在海外布局的地点是欧洲,一个全球新能源车企都极力争夺的另一个市场。

要建的固态电池工厂,投资规模达到了80亿美元,约合555亿人民币。辉能方面是在2022年提出该项扩展计划的,此后到2023年,这一在欧洲建厂的计划就有条不紊展开了。

新厂主推固态电池,而且产能将逐年增加。按此前披露出来的消息显示,辉能的目标是用10年的时间,将年产能扩展到最大,届时其年生产的电池量,可配套240万辆新能源汽车使用。

辉能在欧洲建厂,是为了能靠近客户并及时提供产品和服务。为了这一扩展计划,2021年10月辉能又获得了一笔新的融资,22.6亿元的融资,可能支持辉能未来几年在亚洲、欧洲乃至美国的产能扩张。

除此之外,辉能还跟车企合作,共同在固态电池领域展开技术研发。2022年初,辉能就跟奔驰签署了合作协议,将在未来几年内制造测试车辆,主要用于固态电池的开发和研究。

而另一方面,奔驰和辉能的合作也是投资,辉能也从奔驰的母公司获得了数千万美元的资金支持。

从辉能的一系列动作中不难看出,在欧洲建厂布局,是为未来的产能应用抢占先机。新的融资,可以从资金层面确保固态电池的研发不断档能持续推动。

至于和汽车企业展开合作,则能够让电池研发和试验应用相结合,推动加快固态电池从试验场走进真正的现实。这一切发展的背后,都是辉能对固态电池的看好。

不过,此前业内人士也给出了固态电池下阶段发展的隐忧。一个是技术层面还不成熟,实际应用迟迟没有展开。另一个则是该类型电池的生产成本,还没有达到实际应用的低成本需求。

这两点制约如果解决不好的话,下一步固态电池即便投入了量产,产能范围都还相当有限。

2022年,中科院的一位研究人员曾给出过大概的时间表,到2026年和2027年前后,固态电池的量产才能在有限的范围内展开,但大规模量产的可能性不太大。

而从企业的角度看,辉能的布局也是整个行业布局的一个缩影。从车企到大型的电池厂商,近年来都在持续推进固态电池的研发和产业推进探索。

电池企业领域,宁德时代、国轩高科等也在研究和布局上持续发力。汽车企业方面,从比亚迪再到国外的丰田、奔驰以及宝马等企业,都在这一领域有大规模的投入。

但需要指出的是,技术进步不会以人的意志为转移,也跟企业投入的研发力量有多大并无直接关系。固态电池研究了这么多年,此前一直都是“雷声大雨点小”。

究其根源,技术和产能布局都还没有搭建好。同时,传统的电池产业链已经成熟,完全推倒重来又不是分分钟的事。

这一系列因素交织在一起,共同制约了新技术和新产品的革新升级。那么从技术层面看,固态电池是怎么样去革传统电池的命呢?

隐患、成本和产业链

固态电池也是锂电池的一种,和现在市面上使用的锂电池最大区别在于,它内部换用了新材料构成的电解质。

已经在市面上使用的锂电池,其电解质是液态或者半固态的。其最大的隐患在于,随着使用时间的延长,电池内部会形成锂枝晶。

这种物质会像尖锐的树杈一样,在电池内部刺穿正负极之间的隔膜,一旦隔膜被刺破,正负极直接相融,轻者会引起电池的短路,严重的可能引起火灾甚至爆炸。

自从新能源汽车大规模推广以来,社会上已经发生过很多起汽车燃烧的案例,而绝大多数原因都是由电池引起的。

随着电动车的不断普及,液态锂电池的隐患也就随之被扩大了。正是在这种背景下,电池行业内的人都认为,有必要改变电解质的材质,这才能消除锂枝晶产生的根源。

而换用固态电解质,在性能上也液态的区别不大,好处在于它不会随着时间的延长而产生锂枝晶。就是说,它既具备了传统锂电池的优点,同时又能补足其短板。

顺着这条思路,多年来各国的研究人员,都在寻找固态电解质所需要的材料。国内的研究方向是氧化物材料,日韩的研究方向是硫化物材料,欧洲的方向是聚合物,美国则是多线推动。

到目前,研究确实是有成果的,可也正如外界所看到的,各个厂商对于量产,都给不出确切的时间表。

所需材料供应体系的不稳定和价格高昂,是首要的制约。研究可以不计成本,但如果应用中的成本依然价格高,最终就无法形成有效的市场。

与此同时,由于成本的居高不下,又导致产业链无法完成构筑。现在液态锂电池的制造,整个产业的供应和生产体系已极其完善,要打破这种格局,很多环节的商家无动力甚至不愿意去改变。

毕竟,若是真革了液态锂电池的命,环聚在产业链周围的众多小厂家可就没法生存了。即便从根本上推动转型,也会出现较大幅度的波动。没有企业愿意拥抱不稳定,众多的小企业都想稳定的赚钱。

这种趋势虽然会随着技术的彻底逆转而产生变化,可问题的根源恰恰在于,固态电池领域的技术还没有达到彻底逆转的阶段。这样一来,以液态锂电池为主的产业链,就会趋于保守。

哪怕是大型的电池企业也在推动转型和研究,也不会完全抛弃旧产品而直接升级。由此,便构成了外界看到的产业态势。

这次量产会是真的吗?

此前,包括丰田在内的众多企业,在固态电池的实际量产上都曾食言过。所以这次辉能科技是否能真推动量产,即便有消息透露出来,还是会有人持怀疑态度的。毕竟,大家不想再被骗了。

期待固态电池的同时,业内也在走缓步升级的路线,即在液态和固态之间,生成半固态的电池来作为过渡。

目前的情况是,推广概念上的产品确实有,但半固态又该如何去定义,这种产品是不是就是液态的翻版,对不了解技术的普通大众来说,全然不懂其中的门道。

也因此,辉能的产品有没有量产,大众倒也不用去猜测,只需再过些时日,看看其产品有没有真实应用即可。

结语

最好的检验方式还是市场,只要市场上有了固态电池,而且应用后的性能整体不错,这才能意味着新电池真的投入到实际了。

对公众来说,现在要说的就是继续等待。对企业来说,谁能在研发中拔得头筹率先取得突破,谁就能在未来的产业布局中占据主动权。现在,各个企业还在持续发力你追我赶。


参考资料:

《固态电池产业化之路多艰》 中国能源报 2020年4月20日
《斥资555亿元,辉能科技将在欧洲新建固态电池工厂》 界面新闻 2022年9月5日
《不断“跳票”的固态电池,谁能率先拿下?》 界面新闻 2023年6月14日

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页面更新:2024-02-21

标签:固态   量产   电池   电解质   液态   企业   欧洲   台湾   锂电池   此前   领域

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