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    2017年10月05日

    第19期 总第469期

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  • 丰田想靠固态电池弯道超车打败特斯拉,这事儿靠谱么?

    时间:2017-07-26    来源:36kr    作者:GentlemanZ 我要评论() 字号:T | T

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    丰田想靠固态电池弯道超车打败特斯拉,这事儿靠谱么?

     

    华尔街日报、路透社……丰田终于和电动汽车一道上头条了,新闻稿中频频出现的「固态电池」到底是什么来头?文中2022年才商业化的固态电池能不能弯道超车打败如日中天的特斯拉?先来看看出镜的丰田发言人是怎么说的吧。

    该新闻最早日本的Chunichi Shimbun daily曝出:“丰田的全新电动汽车在新的平台上打造,配备全固态电池,可在几分钟内完成充电过程。预计该车型最早将于2022年在日本上市。”丰田发言人出来说,对具体的产品规划不予评论,但“公司致力于在21世纪20年代早期将全固态电池商业化。”

    文中关于固态电池的优点只有一条:充电快。除了这一点,相对于特斯拉汽车应用的三元锂电池,固态电池更适合扛起车规级动力电池的大旗。因为其电解质为固态的特性,固态电池能量密度更高、安全性更高、不会在高温下发生副反应、同时也不必设计像三元锂电池那么复杂的热管理系统,可以节约成本同时降低重量。

    一个简单的对比:特斯拉-松下生产的85kWh电池组质量达到了900kg,而固态电池创业公司Seeo Inc相同容量的电池组重量只有323kg。

    那为什么特斯拉和松下要孜孜不倦的捣鼓三元锂电池,还吸引宁德时代、比亚迪、LG化学和三星SDI这些主流动力电池玩家纷纷加入三元锂电池研发的阵列呢?

    一句话,固态电池的发展还处于早期阶段,上面的数据和特性都是实验室的,距离商业化还有很长的一段路要走。下面这张图是固态电池和锂电池等近十年来国内专利申请量对比:

    丰田想靠固态电池弯道超车打败特斯拉,这事儿靠谱么?

    图片来自第一电动网

    可以看出,中国对固态电池的研究热情远不如对锂电池的研究。尽管如此,中国近年来对固态电池的研究仍在不断升温。下面这张图是固态电池专利数量,可以看到,中国军团宁波大学、中科大、华为、中国电科十八所、中科院物理所占据了专利排行榜前十中的五个席位。

     

    丰田想靠固态电池弯道超车打败特斯拉,这事儿靠谱么?

    2016年12月17日,宁德时代研发经理郭永胜在“第七届全球新能源汽车大会(GNEV7)”上介绍了公司固态锂金属电池的研发进程,他表示,宁德时代在做固态电池之前对全球做固态电池的企业做了调研,目前该项目还处于早期阶段。宁德时代在研发过程中,也在关注固态电池的制造问题,固态电池整个制造工艺跟传统的锂离子的制造工艺不同,需要新的设备,新的工艺,所以宁德时代也同时进行工艺的研发。

    固态电池商业化的拦路虎是成本过高,随着资本和技术研发的投入不断加大,成本会一路下降至可商业化的水平。三元锂电池就是一个例子,2008年,特斯拉电动跑车Roadster搭载的电池组成本高达1200美元/kWh,到2016年,特斯拉电池组成本已经下降至190美元/kWh。

    丰田想靠固态电池弯道超车打败特斯拉,这事儿靠谱么?

    自2010年起,丰田一直在致力于固态电池的研发,这早已成为业内公开的秘密,为什么今天突然登上新闻头条?很可能跟这个去年12月14日提交美国专利局,7月22日终于获批的固态电池专利有关。根据丰田的说法,该公司找到了一种“特殊磷酸酯”,通过添加 “特殊磷酸酯”,可以在不降低电池性能的前提下改善电池的热稳定性。

    丰田想靠固态电池弯道超车打败特斯拉,这事儿靠谱么?

    “目前市面上广泛使用的锂离子电池中,其液体电解质包含可燃性有机溶剂的,因此需要安装抗温升和防短路的安全装置结构。现阶段,通过将液体电解质转化为固体电解质的过程已经实现,固态锂电池不含有易燃有机溶剂,因此可以简化安全装置。这种固态电池从生产成本和效率来说,都是非常出色的。”

    尽管生产成本和效率“非常出色”,从丰田发言人“21世纪20年代早期商业化”的表态来看,整体的研发并未取得超预期进展,仍在按部就班的按照既定时间表推进。这也是丰田未来能否超越竞争对手的最大变数。CLSA汽车分析师Christopher Richter表示:“实验台和制造厂之间有很长的路要走,2022年还很遥远,这期间会有很多技术变革发生。”“(丰田)新电动汽车要多久才能追上竞争对手取决于电池成本下降的速度”。

    除了丰田,宝马、Tier 1供应商博世和戴森(对,就是那个卖风扇的戴森)都在进行固态电池的研发。其中宝马的将商业化节点模糊定义为“10年以内”;博世收购了固态电池创业公司Seeo Inc,并承诺自2016年起每年投入4亿欧元进行固态电池的研发,期望在2020年实现商业化量产;戴森以9000万美元的价格收购了固态电池公司Sakti 3,并承诺计划建造一座总投资达10亿美元的工厂用于固态电池的量产,并将商业化期限定在“一两年内”。

    总结一下,固态电池的应用理想很美好,现实很残酷。让人好奇的是,除了宁德时代,不知道锂电池全球Top 5的剩下几位玩家,是否布局了固态电池领域?

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