固态电池技术的未来:大众与竞争对手的新篇章

全球汽贸网资讯,1月17日,大众汽车(Volkswagen)及其竞争对手攻克固态电池难题。

0117-1.png

(图片来源:路透社)

大众汽车(Volkswagen)与美国初创公司QuantumScape合作开发"固态"电动汽车电池的计划一直被推迟,该公司正加大对这项可能改变游戏规则的技术的追求。

知情人士表示,这家德国汽车巨头正与法国Blue Solutions公司就将固态电池设计应用于汽车进行谈判。Blue Solutions已经为戴姆勒电动巴士生产固态电池。

该消息人士称,大众和Blue Solutions计划在未来几个月内达成联合开发协议。该消息人士要求匿名,因谈判尚未公开。

大众汽车扩大在该领域选择的举措表明,固态电池技术更广泛发展还存在一系列技术障碍。固态电池被支持者视为电动汽车电池的“圣杯”,与传统的锂离子电池组相比,有望实现更长的续航里程和更短的充电时间

大众表示,其与QuantumScape 的合资企业正在进行中,当被问及与Blue Solutions的任何讨论时,大众拒绝置评。

法国博洛雷集团(Bollore)旗下子公司Blue Solutions的发言人表示,该公司正在开发一款乘用车电池,并表示已与宝马(BMW)和另一家公司签署了开发协议,目前正在与第三家公司进行谈判,但拒绝透露其他公司的名称。

大众(VW)、丰田(Toyota)、宝马(BMW)和其他全球汽车制造商都在竞相攻克固态电池的难题。尽管经过了数十年的研究和数十亿美元的投资,固态电池在技术上仍然难以攻克。

咨询公司Benchmark Mineral Intelligence的罗里•麦克纳尔蒂(Rory McNulty)表示:“很多承诺都没有兑现,一些汽车制造商和投资者受到了伤害。”“有很多非常好的经过验证的数据和技术,但他们(行业)能可靠地、大规模地做到这一点吗?”

Blue Solutions公司则面临着严峻的挑战,要从根本上降低现有电池所需的4小时充电时间,现有电池只对于停放在车站过夜的公交车来说是可行的。该公司发言人告诉路透社,公司正在开发一种充电时间为20分钟的乘用车电池,并计划在2029年之前建造一座“超级工厂”。

该行业缺乏商业成功打击了市场热情,PitchBook的数据显示,去年固态电池公司的全球风险投资交易金额下降了72%,到了1.46亿美元。

“投资者对固态电池的兴趣已经减弱。他们在质疑固态能源的风险是否值得,”Ibex Investors合伙人杰夫•彼得斯(Jeff Peters)表示。

0117-1-1.png

(图片来源:路透社)

固态电池的理想设想是用固体替代品取代锂离子电动汽车电池中电荷通过的液体电解质,从而减少火灾危险,缩小电池组的尺寸,并使用锂金属作为负极来提高性能。

然而,精确测量化学物质和材料的正确组合,使它们不会相互产生不良反应,这是一个很难的问题。

QuantumScape的最大股东大众向这家初创公司投资了3亿美元,该公司与大众的合资企业就是固态技术未能兑现最初承诺的一个例子。

大众电动汽车2018年签署的开发协议设想到2025年使用固态动力,使E-Golf的续航里程增加一倍以上,达到750公里。当QuantumScape随后于2020年通过与纽约一家特殊目的收购公司反向合并上市时,该公司表示,它的目标是在2024年实现商业电池生产。

然而,大规模的商业生产仍然是一个遥远的前景,即使在2022年底QuantumScape向大众和其他潜在客户交付了第一批原型车,但这通常只是一个多年的测试和认证过程的开始。

此外,这种电池不是纯固态的;它使用液体电解质,陶瓷将正负极分开。

QuantumScape的首席执行官Jagdeep Singh告诉路透社:“我们还有很多工作要做。”“这个原型是为了展示核心功能,而不是说电池已经完全消除了生产过程中可能出现的所有不同缺陷。”

QuantumScape的股价在2020年12月达到132.70美元的峰值,此后跌至7.37美元,该公司的市值约为36亿美元。公司尚未表示预计何时将进行大规模商业生产。高盛(Goldman Sachs)表示,这很可能发生在十年后。

QuantumScape在去年10月向美国证券交易委员会提交的一份监管文件中表示,它未达到2018年与大众达成协议所设想的商业化时间表里程碑,因此大众有权选择终止合资企业。

大众汽车和QuantumScape并不是唯一在努力解决固态汽车技术复杂性时降低目标的公司。

丰田是领先大众的全球最大汽车制造商,其固态电池的生产目标是2025年开始,但在6月份表示,目前预计在2027年或2028年之前不会大规模生产电池。

尽管如此,这家日本公司表示,它已经取得了技术突破,但除了预计行驶里程为750英里或以上、充电时间为10分钟之外,没有提供更多细节。

其他几家公司也计划推出固态电池,包括中国电池龙头宁德时代(300750.SZ),Solid Power (SLDP.O),prologum,本田(7267.T),日产(7201.T)。

电动汽车市场领头羊特斯拉(TSLA.O)是一个没有详细固态电池开发计划的行业异类。

固态科学家一直在努力解决的一个关键问题是引入锂金属作为阳极的影响。

锂金属可以极大地提高性能,但经常引发与固体化合物的反应,包括产生树突,产生裂纹和缺陷的尖状结构,最终可能导致电池短路。

电池制造商、汽车制造商和研究人员已经尝试使用多种物质作为固体电解质,主要有三类:聚合物、硫化物和氧化物。

一些公司已经推出了部分版本的固态电池,展现了一些改技术带来的好处。中国电动汽车公司蔚来汽车(9966 . hk)和Seres都推出了配备“半固态”电池的电动汽车车型,这种电池既有固体电解质成分,也有凝胶状电解质成分,但不使用锂金属阳极。

(编译:全球汽贸网 Yuke)