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丰田特斯拉相爱相杀 固态电池将走向何方?

作者/来源:中国新能源汽车网-Y
2017-09-16 16:52:11

当前市场上,电动汽车基本采用的都是锂电子电池,但是锂离子电池能量密度较低,导致电动汽车续驶里程较短,充电时间较长,限制了电动汽车的大规模推广。目前,丰田正在大力研发固态电池,并计划于本世纪20年代初期实现该电池的商业化运营。不过,全电池咨询公司总裁梅纳海姆·安德曼认为,固态电池的商业化道路还很漫长。特斯拉也并不看好固态电池的发展前景。

固态电池

近日,丰田透露了其最新的电动汽车研发计划,该公司计划到2020年在C-HR的基础上推出旗下首款纯电动汽车,令行业震惊的是丰田将在该车型上配装固态电池。在长时间地坚持生产和销售混合动力汽车后,丰田转向电动汽车的“赛场”,其制胜法宝是一项新电池技术——固态电池。该技术采用固体电解质来替代如今锂电池中正、负极间的液态或凝胶电解质。

丰田方面宣称,其在固态电池技术研发方面已经接近突破,2020年前新技术或将投产,搭载在丰田生产的新型电动汽车上。“在新一代电池中,固态电池是被认为最接近汽车批量生产所需实际应用水平的电池。”丰田一位发言人如是说。在丰田看来,固态电池具有不少优势,例如能量密度较高,充电速度较快,以及使用周期更长。

的确,固态电池里没有气体、没有液体,所有材料都以固态形式存在,与锂电池相比稳定性与安全性更好。而且,固态电池的能量密度一般是锂电池的两倍;采用固态电池,电动汽车能获得更长的续驶里程,困扰消费者的“里程焦虑症”或得到缓解。最后,固态电池体积更小、更轻便,有利于车身轻量化。

近日,丰田美国产品沟通部高级经理Craig Taguchi证实了这一计划。他说:“我们确实正在开展包括固态电池在内的研究和开发工作,预计在本世纪20年代初期将实现产品的商业化。但我们现在不方便透露具体的产品计划。”真锂研究首席分析师墨柯在接受媒体采访时表示,固态电池拥有更高的能量密度和安全性。在他看来,目前三元锂电池的能量密度和安全性虽然和磷酸铁锂电池相比有了较大幅度的提升,但与固态电池相比仍存在一定差距,一旦固态电池技术成熟,无疑将极大地推动新能源汽车产业的市场化进程。

在当前的新能源汽车行业,锂电池是最主流的技术之一。纯电动汽车无法大范围普及,最主要的一个原因是锂电池能量密度较低,续驶里程有限和充电时间过长是制约电动汽车发展的两大重要因素。特斯拉还专门建设了超级电池工厂,为打破锂离子电池这两大瓶颈而持续努力。丰田正在探索的固态电池技术有望解决上述问题,固态电池可在2~ 3分钟内充满电,远远少于当前锂离子电池所需的20~30分钟。而面对丰田提出的全新挑战,特斯拉又如何应对呢?

在本月初的季度财报电话会议中,马斯克对于固态电池的态度并不友好。对于丰田的固态电池研发计划,他说:“全球几乎每时每刻都有人宣称获得了电池突破,然而,现在大部分电池突破技术都还停留在PPT阶段。我们是目前全球最大的锂离子电池买家,当有人在锂电池上取得突破之后,会将产品第一个寄给谁?特斯拉!因为我们是最大的客户。”

特斯拉首席技术官斯特劳勃则显得较为委婉:“我们对固态电池技术持谨慎乐观的态度,目前特斯拉已测试了大量的单节固态电池样品,但就目前进展来看,我们认为这不会对我们的战略产生影响。”事实上,自2010年起,丰田一直是特斯拉的股东,双方也曾一度展开合作,但今年6月,丰田抛售了其所持的特斯拉全部股份。针对新一代动力电池技术的发展,两家公司也持不同的观点,这导致双方从“相爱”转为“相杀”。

产业化之路还很漫长

北京卫蓝新能源科技有限公司总经理俞会根指出,固态电池发展目前面临着诸多挑战,由于固态电池的电解质材料均为固体,导电过程是点接触,因此电池制造过程中需解决基于界面阻抗的问题。此外,因所有电池在充电和放电过程中均会产生体积膨胀和收缩,液态电池的忍耐度较大,但固态电池有可能会出现裂开的情况,就现阶段技术水平而言,固态电池的循环设备还有较大的提升空间。

作为电动汽车电池的资深专家,全电池咨询公司总裁梅纳海姆·安德曼指出:“当前,电动汽车采用的固态电池仍处于研究阶段,目前还无法确定商业化的时间表,由于固态电池不太可能选用锂离子电池所用的各种化学材料,预计其售价将非常高,而且量产难度也很大。”此外,虽然丰田方面表示,固态电池的充电时间比锂电池缩短一倍,但与此同时,固态电池的性能极易受温度影响。也就是说,固态电池很可能在温度稍高的情况下才能实现真正的快充效果。因此,不少业内人士也对丰田的计划持怀疑态度,认为丰田量产固态电池组难度不小。

不过,虽然目前还无法确定丰田致力于开发的固态电池将走向何方,但如果丰田能真正推动其发展并应用,电动汽车电池行业将迎来颠覆性的变革,就如同当年丰田推出普锐斯,一举占据了混合动力汽车市场的半壁江山一样。

来源:中国新能源汽车网-Y

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