首先,让我们看看丰田的固态电池现状:
2017年,丰田宣布将于2020年实现固态电池的商业化。
2019年,丰田改变了其宣传策略,称固态电池将于2020年「亮相」,并于2025年实现商业化。
2020年8月,丰田电动汽车搭载固态电池开始试验。
但测试结果糟糕透顶。丰田的固态电池寿命仅为普通锂电池的四分之一。
2023年6月,丰田汽车首席技术官中島浩基表示,耐用性问题已获解决。搭载该固态电池的纯电动车续航里程可达1,200公里,且仅需10分钟即可完全充电。预计该技术可在2027年至2028年实现商业化。
截至目前,丰田尚未透露其如何解决这一问题。2028年会是另一个空头承诺吗?(上次是2025年)
这让人怀疑,事实上,松下是日本最强大的锂电池制造商,而松下固态电池仍处于试验和示范阶段,尚未公布商业化时间。
现在,让我们看看宁德时代的状况:
宁德时代董事长在2023年接受记者采访时谈到了固态电池。记者问及固态电池时,他说:「宁德时代已花费十余年时间研发固态电池,但迄今尚未实现商业化,也未形成市场优势。」
他的言论透露了三点信息:
宁德时代一直在研发固态电池;
他们已解决所有技术问题;
他们尚未解决成本问题,无法实现商业化。
固态电池的难点在于「成本」和「技术」
锂电池所需的锂化合物非常昂贵,而固态电池则需要高纯度硫化锂,其大规模生产比普通碳酸锂更困难、成本更高。韩国组织SNE的一份分析报告认为,即使固态电池实现大规模生产,由于材料成本差异,其制造成本将是普通锂电池的两倍,商业销售价格将是普通锂电池的三倍以上。
经济劣势一直是固态电池企业面临的严峻问题。
当然,这并未阻碍许多企业对固态电池的兴趣:
本田宣布将于2024年启动固态电池生产线(目前看来无法实现)。
宝马的计划是于2025年开始测试固态电池汽车,并于2030年实现商业化应用。
广汽集团计划于2026年推出首款固态电池汽车。
日产计划于2028年推出首款固态电池汽车。
总体而言,大多数企业计划在2030年左右实现固态电池的商业化应用。距离现在还有6年时间。在这6年内,事情是否能顺利发展,无人知晓。
但现在,中国企业推出了一种新解决方案:「半固态电池」。
这是一种介于常规锂电池和固态电池之间的折衷方案,降低了液态电解质的比例。与普通锂电池相比,液态电解质含量降至10%以下。
半固态电池具有以下优势:
能量密度比现有锂电池高100%,充放电性能也得到了极大提升。尽管其理论上无法达到固态电池的水平,但已取得了巨大进步。
制造方法与现有锂电池相似,可以重复利用许多设备和工艺。其成本远低于固态电池。
半固态电池已不仅停留在实验室阶段,而是实现了大规模生产。截至2024年初,中国已有四家企业宣布开始批量生产半固态电池。三家汽车公司推出了多款搭载半固态电池的实际车型。2023年底,一辆搭载半固态电池的蔚来汽车在网络直播中连续行驶了1,044公里,并在30分钟内充电至90%。
专家预测,到2025年,半固态电池可能在高端电动汽车中完全取代现有锂电池,到2027年,半固态电池将占据市场优势。现在,业内一些人认为,半固态电池已基本解决了电动汽车的关键问题。即使固态电池实现大规模生产,其改进也将极为有限。由于可预见的成本优势,半固态电池这一「折衷」方案可能成为最终解决方案。”