日前,豐田最早將于2027年向市場(chǎng)投放配備“全固態(tài)電池”的純電汽車(chē)引發(fā)業(yè)內(nèi)熱議。打出的口號(hào)是充電10分鐘,行駛1200公里,續(xù)航距離延長(zhǎng)至現(xiàn)有EV的2.4倍。后來(lái)豐田的宣稱(chēng)口徑又變了——充電十分鐘,續(xù)航1500公里,數(shù)據(jù)又增長(zhǎng)了。而據(jù)英國(guó)《金融時(shí)報(bào)》消息透露的最新進(jìn)展,豐田宣布固態(tài)電池技術(shù)又一次獲重大突破,豐田公布了將其電動(dòng)汽車(chē)電池的尺寸、成本和重量減半的目標(biāo)。豐田頂級(jí)電池專(zhuān)家Keiji Kaita 7月4日表示,簡(jiǎn)化電池材料的生產(chǎn)流程將降低其下一代技術(shù)的成本。
【資料圖】
從日產(chǎn)到豐田,固態(tài)電池的消息其實(shí)也引發(fā)了國(guó)內(nèi)車(chē)企的危機(jī)感,因?yàn)楣虘B(tài)電池如果真的研發(fā)成功,對(duì)于豐田日產(chǎn)來(lái)說(shuō),無(wú)疑是一個(gè)彎道超車(chē)的機(jī)會(huì),也顛覆了現(xiàn)有的液態(tài)電池技術(shù)與短板。那么固態(tài)電池可能將加速燃油車(chē)的淘汰進(jìn)度,因?yàn)槌潆娎m(xù)航的短板基本上是解決了,充電10分鐘跑1200公里,這種補(bǔ)能的速度,不就跟加油一樣了嗎?而按照這個(gè)續(xù)航里程來(lái)看,燃油車(chē)與加油站還有存在的必要嗎?沒(méi)有了。如果燃油車(chē)沒(méi)有存在的必要,豐田能夠承受嗎?
因此,豐田不斷對(duì)外釋放固態(tài)電池已經(jīng)研發(fā)成功的消息,也讓業(yè)內(nèi)產(chǎn)生了一些質(zhì)疑。事實(shí)上,也在前幾天,英國(guó)基于豐田夸大電池充電速度和便捷程度,豐田廣告遭英國(guó)封禁。從豐田的廣告被封禁以及今年日產(chǎn)、豐田對(duì)固態(tài)電池的接力營(yíng)銷(xiāo)的勢(shì)頭來(lái)看,越來(lái)越像一個(gè)煙霧彈。
固態(tài)電池的研發(fā)有多難?所謂固態(tài)電池的就是指采用固態(tài)電解質(zhì)的鋰離子電池。與現(xiàn)今普遍使用的鋰離子電池和鋰離子聚合物電池不同的是,固態(tài)電池是一種使用固體電極和固體電解質(zhì)的電池,與目前主流的傳統(tǒng)鋰離子電池最大的不同在于電解質(zhì)。固態(tài)電池是使用固體電解質(zhì),替代了傳統(tǒng)鋰離子電池的電解液和隔膜。
固態(tài)電池帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)包括充電速度更快、能量密度大幅提升、安全性更高(取消了易燃的電解液,也避免鋰枝晶導(dǎo)致電池內(nèi)部短路,基本杜絕電池起火的可能性。)、低溫不怕電量跳水(電解液)、循環(huán)壽命更長(zhǎng)以及對(duì)熱管理的需求會(huì)降低,它相對(duì)完美的解決了當(dāng)前電池技術(shù)的瓶頸與問(wèn)題。
但是這么好的東西,研發(fā)難度自然也很大。過(guò)去固態(tài)電池的研發(fā)遲遲推進(jìn)不下去,一大原因在于,它是一種使用固體電極和固體電解質(zhì)的電池,而不是傳統(tǒng)鋰離子電池中的液體或凝膠電解質(zhì)。難點(diǎn)就在于,電極與電解質(zhì)之間的界面接觸,由原來(lái)的固-液接觸變?yōu)楣?固接觸,在循環(huán)過(guò)程中,由于枝晶的問(wèn)題,容易造成應(yīng)力堆積,電化學(xué)性能衰減,甚至導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn),容量快速衰減,循環(huán)壽命差。
此外,固態(tài)電池也要求電極材料需具有良好的穩(wěn)定性和成膜性能。而豐田汽車(chē)說(shuō)自己找到了很好的材料——即豐田的硫化物路線(xiàn),它是目前理論上很好的固態(tài)電解質(zhì)材料,其優(yōu)勢(shì)是能量密度可以輕松超過(guò)三元電池的 3 倍,但缺點(diǎn)就是熱穩(wěn)定性差。熱反應(yīng)起始溫度 400~500 度。對(duì)水敏感,容易和空氣中的水、氧氣反應(yīng)產(chǎn)生硫化氫劇毒氣體,這也導(dǎo)致體制備工藝復(fù)雜。其三是固態(tài)電池對(duì)封裝技術(shù)提出了更高的要求。
目前市場(chǎng)上的大多數(shù)鋰離子電池都采用熱熔膠封裝技術(shù),此種技術(shù)有著較高的不確定性,不能直接用在固態(tài)電池上,一旦由于封裝結(jié)構(gòu)失效而造成電池的低效或者回收使用,影響電池的使用效果。其四是成本問(wèn)題,目前液態(tài)電池就已經(jīng)占據(jù)整車(chē)成本一半了,但這種固態(tài)電池的成本是液態(tài)電池的四倍,這意味著一輛裝載固態(tài)電池的汽車(chē)整車(chē)價(jià)格或也要超出幾倍,電車(chē)購(gòu)車(chē)門(mén)檻將極大提升。
因此固態(tài)電池的成本也限制了固態(tài)電池未來(lái)的普及前景。綜上來(lái)看,固態(tài)電池不僅是成本高,而且研發(fā)難題非常大,界面接觸的難題以及材料方面依然存在難以攻克的問(wèn)題。寧德時(shí)代董事長(zhǎng)曾毓群也曾經(jīng)表示:“固態(tài)電池有很多科學(xué)及技術(shù)的基礎(chǔ)問(wèn)題尚未解決,我們公司深耕10多年,仍然認(rèn)為難以形成有技術(shù)可行性和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品?!?/p>
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),技術(shù)的發(fā)展是循序漸進(jìn)的發(fā)展,國(guó)內(nèi)在固態(tài)電池領(lǐng)域也一直在投入,雖然豐田也投入巨大,我們不能低估豐田在這方面的進(jìn)度,但如果真像豐田說(shuō)的那樣,那么這幾乎就是顛覆式變革了。極度抵觸電動(dòng)化,豐田為何突然宣布攻克了固態(tài)電池技術(shù)?我們不能否認(rèn)固態(tài)電池的前景,只不過(guò),豐田對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的抵制,在全球都不是秘密,近幾年來(lái),豐田章男炮轟電動(dòng)車(chē)的頻率非常高,這源于電動(dòng)車(chē)的發(fā)展在不斷侵蝕燃油車(chē)的市場(chǎng)份額,但豐田自己的電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展也跟不上主流電車(chē)的節(jié)奏與步伐。
一個(gè)常年炮轟電動(dòng)車(chē)、常年在質(zhì)疑電動(dòng)車(chē)前景,一直不愿面對(duì)電車(chē)發(fā)展趨勢(shì),在電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域遲遲不愿大力投入,想要盡最大可能去保住燃油車(chē)地位的車(chē)企,突然之間說(shuō)自己攻克了固態(tài)電池技術(shù),并表示2027年~2028年就要量產(chǎn)了,怎么看都不正常。對(duì)手彎道超車(chē)我們當(dāng)然需要重視,國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)固態(tài)電池的研發(fā)也一直在推進(jìn),包括美國(guó)、日本、歐洲都在低調(diào)研發(fā),都把固態(tài)電池作為一個(gè)彎道超車(chē)的機(jī)會(huì)。但是我們也需要保持理性的思考,從豐田到日產(chǎn)的固態(tài)電池營(yíng)銷(xiāo),都宣稱(chēng)已經(jīng)攻克,但量產(chǎn)時(shí)間已經(jīng)在很多年之后了。
為什么這么早急著宣布呢?筆者猜測(cè),這或許是一種營(yíng)銷(xiāo)的手段,因?yàn)閺哪壳暗男蝿?shì)來(lái)看,豐田在電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域是沒(méi)有存在感的。作為全球燃油車(chē)第一大廠(chǎng),當(dāng)前它需要用技術(shù)為自己制造品牌影響力,提前卡位未來(lái)技術(shù)制高點(diǎn),搶走固態(tài)電池的領(lǐng)先者技術(shù)標(biāo)簽,樹(shù)立廠(chǎng)商電動(dòng)技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者的形象,進(jìn)而通過(guò)技術(shù)的渲染來(lái)作為營(yíng)銷(xiāo)籌碼,推動(dòng)旗下電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)品的銷(xiāo)量,為目前的汽車(chē)產(chǎn)品提前打上技術(shù)領(lǐng)先的品牌形象,為旗下產(chǎn)品造勢(shì)。
另一方面,或是試圖引導(dǎo)行業(yè)的電池研發(fā)聚焦點(diǎn)與發(fā)展節(jié)奏,讓行業(yè)的研發(fā)跟著豐田的節(jié)奏走。在過(guò)去,豐田想帶氫能源的節(jié)奏,但是沒(méi)有帶起來(lái),如今眼看燃油車(chē)大勢(shì)已去,想在固態(tài)電池上彎道超車(chē),豐田的野心還是有的。只不過(guò),一個(gè)之前全力投入搞氫能源的,轉(zhuǎn)過(guò)頭立馬就說(shuō)固態(tài)電池有突破,對(duì)此我們還是要清醒的想一想,這背后到底是什么原因,有沒(méi)有這個(gè)可能性。
不要被豐田固態(tài)電池帶節(jié)奏,國(guó)內(nèi)要走自己的路全球都在研發(fā)固態(tài)電池,國(guó)內(nèi)企業(yè)也擅長(zhǎng)跟風(fēng),按照日本企業(yè)的個(gè)性,如果該技術(shù)真的突破并且即將商用,它在成品未出來(lái)之前更多會(huì)傾向于保密,一來(lái)?yè)?dān)心核心技術(shù)泄露,一來(lái)也確保日本車(chē)企的商業(yè)技術(shù)優(yōu)勢(shì)與產(chǎn)品領(lǐng)先優(yōu)勢(shì),到時(shí)方可一舉成名天下知,引爆整個(gè)市場(chǎng)。不可否認(rèn)豐田在固態(tài)電池領(lǐng)域投入了很多心血,豐田汽車(chē)對(duì)于固態(tài)電池的研發(fā)一直沒(méi)有放松過(guò),電池拼的不僅是技術(shù)實(shí)力,也包括成本控制力與規(guī)?;芰?,這是日企所缺失的。
有業(yè)內(nèi)人士指出,實(shí)驗(yàn)室里,600瓦時(shí)每千克的電池技術(shù)一大堆,然而沒(méi)用,從實(shí)驗(yàn)室到商用,還有很多不確定因素,目前可以大規(guī)模量產(chǎn)的,用的也是200瓦時(shí)以?xún)?nèi)的。松下是最早大規(guī)模進(jìn)入電動(dòng)車(chē)的電池企業(yè),后面卻成了制約特斯拉產(chǎn)能的最大短板,就是因?yàn)楫a(chǎn)能規(guī)模擴(kuò)張跟不上市場(chǎng)的高速發(fā)展。
豐田總裁此前說(shuō),一輛電動(dòng)車(chē)的電池,可以裝配70輛豐田混動(dòng)車(chē)(豐田混動(dòng)主要是1.5度電車(chē)型),這就是缺電池的無(wú)奈。因此,豐田說(shuō)固態(tài)電池研發(fā)成功,不宜輕視,但也不宜過(guò)于焦慮,如果急于求成拔苗助長(zhǎng),把缺乏安全性與穩(wěn)定性的固態(tài)電池過(guò)早面世推出去搶首發(fā),可能會(huì)毀掉行業(yè)口碑與信任。豐田有那能力,早擴(kuò)大動(dòng)力電池產(chǎn)能了。
總的來(lái)說(shuō),國(guó)內(nèi)在電池技術(shù)層面目前已經(jīng)取得相對(duì)領(lǐng)先,因?yàn)榧夹g(shù)難度和生產(chǎn)成本,我國(guó)電池企業(yè)目前普遍選擇“從液態(tài)到半固態(tài)再到固態(tài)”的漸進(jìn)式發(fā)展路線(xiàn)。由于國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商過(guò)去一直以來(lái)擅長(zhǎng)對(duì)領(lǐng)先者的模仿與跟風(fēng),這也往往導(dǎo)致對(duì)自己對(duì)行業(yè)缺乏獨(dú)立思考,走入別人的模式,我們需要在固態(tài)電池領(lǐng)域有長(zhǎng)期的戰(zhàn)略性研發(fā)投入,通過(guò)專(zhuān)利技術(shù)建立自己的壁壘,避免被人卡脖子的問(wèn)題。
因?yàn)閲?guó)內(nèi)的優(yōu)勢(shì)是電池技術(shù)已經(jīng)取得領(lǐng)先、產(chǎn)業(yè)鏈以及市場(chǎng)都很成熟、龐大,中國(guó)具備日企所不具備的規(guī)?;瘮U(kuò)張能力與市場(chǎng)商用潛力,我們不要被豐田帶節(jié)奏。固態(tài)電池能夠成功,但是否是我們成功很關(guān)鍵,這要看國(guó)內(nèi)是否能基于市場(chǎng)消費(fèi)者需求與技術(shù)發(fā)展節(jié)奏,按照自己研發(fā)節(jié)奏,有自己的獨(dú)立思考,有經(jīng)過(guò)市場(chǎng)驗(yàn)證過(guò)的技術(shù)路線(xiàn)與模式,才是最終掌控主導(dǎo)權(quán)的關(guān)鍵。(本文首發(fā)鈦媒體APP)
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