華爾街日報、路透社……豐田終于和電動汽車一道上頭條了，新聞稿中頻頻出現(xiàn)的「固態(tài)電池」到底是什么來頭？文中2022年才商業(yè)化的固態(tài)電池能不能彎道超車打敗如日中天的特斯拉？先來看看出鏡的豐田發(fā)言人是怎么說的吧。
該新聞最早日本的Chunichi Shimbun daily曝出：“豐田的全新電動汽車在新的平臺上打造，配備全固態(tài)電池，可在幾分鐘內(nèi)完成充電過程。預(yù)計該車型最早將于2022年在日本上市?！必S田發(fā)言人出來說，對具體的產(chǎn)品規(guī)劃不予評論，但“公司致力于在21世紀(jì)20年代早期將全固態(tài)電池商業(yè)化?！?/p>
文中關(guān)于固態(tài)電池的優(yōu)點只有一條：充電快。除了這一點，相對于特斯拉汽車應(yīng)用的三元鋰電池，固態(tài)電池更適合扛起車規(guī)級動力電池的大旗。因為其電解質(zhì)為固態(tài)的特性，固態(tài)電池能量密度更高、安全性更高、不會在高溫下發(fā)生副反應(yīng)、同時也不必設(shè)計像三元鋰電池那么復(fù)雜的熱管理系統(tǒng)，可以節(jié)約成本同時降低重量。
一個簡單的對比：特斯拉-松下生產(chǎn)的85kWh電池組質(zhì)量達(dá)到了900kg，而固態(tài)電池創(chuàng)業(yè)公司Seeo Inc相同容量的電池組重量只有323kg。
那為什么特斯拉和松下要孜孜不倦的搗鼓三元鋰電池，還吸引寧德時代、比亞迪、LG化學(xué)和三星SDI這些主流動力電池玩家紛紛加入三元鋰電池研發(fā)的陣列呢？
一句話，固態(tài)電池的發(fā)展還處于早期階段，上面的數(shù)據(jù)和特性都是實驗室的，距離商業(yè)化還有很長的一段路要走。下面這張圖是固態(tài)電池和鋰電池等近十年來國內(nèi)專利申請量對比：
圖片來自第一電動網(wǎng)
可以看出，中國對固態(tài)電池的研究熱情遠(yuǎn)不如對鋰電池的研究。盡管如此，中國近年來對固態(tài)電池的研究仍在不斷升溫。下面這張圖是固態(tài)電池專利數(shù)量，可以看到，中國軍團(tuán)寧波大學(xué)、中科大、華為、中國電科十八所、中科院物理所占據(jù)了專利排行榜前十中的五個席位。
2016年12月17日，寧德時代研發(fā)經(jīng)理郭永勝在“第七屆全球新能源汽車大會(GNEV7)”上介紹了公司固態(tài)鋰金屬電池的研發(fā)進(jìn)程，他表示，寧德時代在做固態(tài)電池之前對全球做固態(tài)電池的企業(yè)做了調(diào)研，目前該項目還處于早期階段。寧德時代在研發(fā)過程中，也在關(guān)注固態(tài)電池的制造問題，固態(tài)電池整個制造工藝跟傳統(tǒng)的鋰離子的制造工藝不同，需要新的設(shè)備，新的工藝，所以寧德時代也同時進(jìn)行工藝的研發(fā)。
固態(tài)電池商業(yè)化的攔路虎是成本過高，隨著資本和技術(shù)研發(fā)的投入不斷加大，成本會一路下降至可商業(yè)化的水平。三元鋰電池就是一個例子，2008年，特斯拉電動跑車Roadster搭載的電池組成本高達(dá)1200美元/kWh，到2016年，特斯拉電池組成本已經(jīng)下降至190美元/kWh。
自2010年起，豐田一直在致力于固態(tài)電池的研發(fā)，這早已成為業(yè)內(nèi)公開的秘密，為什么今天突然登上新聞頭條？很可能跟這個去年12月14日提交美國專利局，7月22日終于獲批的固態(tài)電池專利有關(guān)。根據(jù)豐田的說法，該公司找到了一種“特殊磷酸酯”，通過添加 “特殊磷酸酯”，可以在不降低電池性能的前提下改善電池的熱穩(wěn)定性。
盡管生產(chǎn)成本和效率“非常出色”，從豐田發(fā)言人“21世紀(jì)20年代早期商業(yè)化”的表態(tài)來看，整體的研發(fā)并未取得超預(yù)期進(jìn)展，仍在按部就班的按照既定時間表推進(jìn)。這也是豐田未來能否超越競爭對手的最大變數(shù)。CLSA汽車分析師Christopher Richter表示：“實驗臺和制造廠之間有很長的路要走，2022年還很遙遠(yuǎn)，這期間會有很多技術(shù)變革發(fā)生。”“（豐田）新電動汽車要多久才能追上競爭對手取決于電池成本下降的速度”。
除了豐田，寶馬、Tier 1供應(yīng)商博世和戴森（對，就是那個賣風(fēng)扇的戴森）都在進(jìn)行固態(tài)電池的研發(fā)。其中寶馬的將商業(yè)化節(jié)點模糊定義為“10年以內(nèi)”；博世收購了固態(tài)電池創(chuàng)業(yè)公司Seeo Inc，并承諾自2016年起每年投入4億歐元進(jìn)行固態(tài)電池的研發(fā)，期望在2020年實現(xiàn)商業(yè)化量產(chǎn)；戴森以9000萬美元的價格收購了固態(tài)電池公司Sakti 3，并承諾計劃建造一座總投資達(dá)10億美元的工廠用于固態(tài)電池的量產(chǎn)，并將商業(yè)化期限定在“一兩年內(nèi)”。
總結(jié)一下，固態(tài)電池的應(yīng)用理想很美好，現(xiàn)實很殘酷。讓人好奇的是，除了寧德時代，不知道鋰電池全球Top 5的剩下幾位玩家，是否布局了固態(tài)電池領(lǐng)域？
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