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大众将自主生产固态电池以摆脱依赖

钜大LARGE  |  点击量:796次  |  2018年08月05日  

电动汽车竞争关键在电池竞争,而固态电池将成锂离子电池时代之后的下一个继承者。大众集团为摆脱亚洲电池制造商依赖和抢占技术高峰,未来将自主生产固态电池,并计划在2024年到2025年开始进行批量生产。

8月1日,大众集团发布第二季度财报,期间大众集团首席执行官赫伯特?迪斯表示,大众将计划自主生产固态电池,可能从2024或2025年开始批量生产。迪斯称,长期内我们一定不能依赖于几家亚洲制造商,并且补充,固态电池工厂可能建在欧洲,若条件合适甚至可能建在德国。

此消息一经媒体披露,顿时成为行业热议所在。而“固态电池”更是重中之重。在外界眼中,对于电动汽车动力电池的了解,若非从事该领域工作或者是十分感兴趣,很难准确的理解什么是固态电池。

众所周知,电池、电机、电控为电动汽车的核心三大件,其中决定电动汽车续航里程的是电池。电动汽车续航里程的竞争关键是电池能量密度的竞争。而每一类的电池材料体系都有一定的能量密度上限。从第一代的镍氢电池和锰酸锂电池开始,到第二代的磷酸铁锂电池,直至目前广为采用并预计持续到2020年左右的第三代三元电池。其能量密度和成本分别呈现上升和下降态势。

其中,磷酸铁锂电池,单体能量密度大致在120-140Wh/kg,量产化的三元电池单体能量密度可以达到130-220Wh/kg。目前来说,在现有体系内的电池能量密度很难突破300Wh/kg,更不要说达到2025年单体电池能量密度400Wh/kg、2030年500Wh/kg的目标了。

全球主要固态电池厂商和研究机构布局

为此,一种全新的电池材料体系成为下一代电池的发展方向,这便是固态电池。固态电池与现行普遍使用的锂离子电池和锂离子聚合物电池区别在于使用固体电极和固体电解质。可以大大提升锂电池的能量密度。根据专家预测,2020年固态电池技术研发将取得突破性进展,届时固态电池将在成本、能量密度和生产过程等方面进一步赶超锂离子电池。甚至到2030年,锂离子电池将不再是电动汽车的主流电池。

固态电池相对于传统锂离子电池优点比较明显。首先就是体积,由于不需要电解液和隔膜,由固态电解质取代,相同的能量密度下,固态电池的厚度会更小。其次就是重量方面,在使用固态电解质后,石墨负极可用金属锂替代,以减轻负极材料的用量,使整个电池重量明显减轻。同时,更高的安全性,更好的快速充电能力也是其较目前锂离子电池的优势。在集成进电动汽车时,固态电池还具有结构紧凑、规模可调、设计弹性大等利于整车集成的特点。

以大众汽车首款电动车e-Golf为例,目前续航里程为300公里,如果采用固态电池技术可以将其续航里程提升至750公里。但目前来说,受成本、技术方面的因素影响,固态电池短时间内比较难实现商业化。

目前来看,世界主流汽车制造商纷纷将电气化视为未来发展要地,大众汽车相对来说在电气化领域布局并不算超前,但电气化战略影响不可谓不大。根据2017年9月,大众汽车发布的“RoadmapE”电动化战略要求,大众汽车最晚到2030年将实现整个车型阵容的电动化。这意味着,大众集团旗下的300余款车型届时每款车型将推出至少一款电动版。为实现这一计划,大众汽车到2025年,将需要超过150千兆瓦小时的电池容量,这相当于至少四个超级电池工厂的年产量。

兵马未动粮草先行,为使得电池产量达到“RoadmapE”的匹配要求,2017年9月,大众集团面向全球启动500亿欧元的电池招标,截止目前,大众集团已经签订的采购额度为200亿欧元,第一家中国的电池合作伙伴为宁德时代。除此之外,三星SDI、松下也是大众集团主要电池供应商。而这些电池供应商同时也与宝马、丰田有战略合作关系,也就是说大众汽车在电池供应方面步宝马和丰田的后尘,大众想要在此领域取得突破其困难可想而知。

在动力电池方面,大众与其步人后尘,不如另辟蹊径。为摆脱亚洲电池制造商的依赖,同时在电池领域取得领先技术。大众集团在今年6月份,宣布向美国加州科技公司QuantumScape公司投资1亿美元,双方将共同建立一家合资公司用来研究固态电池技术,大众派遣一位高管担任QuantumScape董事会成员,双方计划在2025年前实现固态电池量产化。

资料显示,QuantumScape公司成立于2010年,总部位于加州圣何塞,在固态电池技术方面拥有超过200多项技术专利。此外,从大众方面获悉,QuantumScape公司的固态电池样品已经在德国进行测试。

汽车预言家梳理大众与QuantumScape公司之间的关系发现,大众早在2014年12月已经持有QuantumScape公司5%的股权,此次大众再次注资1亿美元,大众集团已成为QuantumScape公司最大股东。这也表明,大众集团对QuantumScape公司在固态电池技术方面的发展很是认可。

汽车预言家曾在2017年9月份时,报道过大众集团计划用500亿欧元收购金属钴。不难看出,大众集团早就有囤积电池原材料的计划,此次又有QuantumScape公司的固态电池技术,可以得知,大众集团进行自主生产固态电池的计划正在顺利推进。

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