固態(tài)電池和鈉離子電池“上車”在即?比亞迪稱“均為不實信息”
時間:2022-11-24 09:22
來源:飛靈汽車
作者:張佳
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繼動力電池裝機量超越LG新能源后,比亞迪在電池方面或將迎來新進展。
近日,有報道稱,比亞迪全固態(tài)鋰電池已經在重慶工廠下線,2023年一季度將裝車試驗。據(jù)上述報道,該項目將由中國科學院院士、清華大學教授歐陽明高牽頭,與另外三位院士顧問一同參與研發(fā)工作。而該固態(tài)電池在使用硅基材料作為固態(tài)電池負極時,能量密度預計能達到400Wh/kg,相較于二代刀片電池的能量密度(180Wh/kg)提升了2.2倍。報道表示,該固態(tài)電池或首搭載于比亞迪全新豪華品牌仰望汽車的首款車型上,還有可能向寶馬、奔馳、奧迪和紅旗等豪華品牌供貨。
另有報道稱, 比亞迪計劃于2023年二季度量產鈉離子電池,將率先搭載在秦 EV、海豚及新車型海鷗上。目前,鈉離子電池處于樣品驗證階段。若真如上述報道所言,比亞迪有可能成為全球首個將鈉離子電池裝上汽車的電池企業(yè)。針對上述傳聞,比亞迪方面11月22日回復稱:“近期對固態(tài)電池、鈉離子電池的傳言,經向公司確認后,均為不實信息。”
盡管比亞迪方面否認了上述信息,但是固態(tài)電池和鈉離子電池作為下一階段重要的電池研發(fā)的技術路線,包括比亞迪在內的車企和動力電池企業(yè),一直以來都在進行著積極的布局。其中,固態(tài)電池用固體電解質替代了傳統(tǒng)鋰電池的電解液和隔膜,其具備高能量密度、高電池容量、長壽命和受低溫影響小的特點。
據(jù)媒體報道,比亞迪未來的電池技術有刀片、六棱和全固態(tài)三種。其中,全固態(tài)電池比亞迪走了兩種技術路線:第一種氧化物,比亞迪已經制成,隨時可裝機;第二種硫化物,目前已完成試生產并達到測試標準,隨時可裝車。但上述關于比亞迪固態(tài)的電池的研發(fā)和量產進程,并未得到比亞迪方面的證實。
而根據(jù)國家知識產權局公告,早在2019年比亞迪就申請了固態(tài)鋰電池技術的專利。根據(jù)專利描述,比亞迪專利所提供的全固態(tài)電解質具有較高的鋰離子電導率和力學強度,使得固態(tài)電池具有更加優(yōu)異的電池循環(huán)性能和高倍率充放電性能等。此后,比亞迪又陸續(xù)申請了其他的與全固態(tài)電池相關的技術專利。
在推進全固態(tài)電池技術從理論技術到量產上車的商業(yè)化進程中,走得最快的是贛鋒鋰業(yè)。今年1月,首批搭載贛鋒鋰業(yè)固態(tài)電池的50輛東風E70電動汽車交付,開啟了固態(tài)電池的量產和商業(yè)化應用。7月份,贛鋒新型鋰電池科技產業(yè)園項目在重慶兩江新區(qū)正式開工建設,產業(yè)園項目包括固態(tài)電池技術研究院、固態(tài)電池生產基地及電池pack系統(tǒng)三個子項目。按照規(guī)劃,電池產能將達到10GWh,將建成國內最大的固態(tài)電池生產基地。
除了比亞迪和贛鋒鋰業(yè)外,其余車企和動力電池廠商都也都在積極推動產品的量產落地。其中,蔚來原計劃今年四季度150kWh固態(tài)電池(實際為半固態(tài)電池)量產上車,但9月份蔚來CEO李斌發(fā)文表示固態(tài)電池將推出延遲幾個月推出;日產和本田計劃2024年建設試產線,為量產固態(tài)電池做準備;研發(fā)了30多年固態(tài)電池的豐田,預計在2025年以前將其量產上車;寧德時代預計2030年實現(xiàn)固態(tài)鋰電池的商業(yè)化量產。此外,北京衛(wèi)藍、清陶能源、太藍新能源等多家初創(chuàng)固態(tài)電池公司已經先后獲得融資,其中部分公司已經發(fā)布了量產計劃。
而在鈉離子電池方面,由于其主要材料是鈉,具有儲量大和成本低的優(yōu)勢,被視為是未來A0級和10萬元以下電動汽車的降本路徑之一。從探明的資源儲量來看,鋰和鈉地殼豐度分別為0.0065%和2.75%;從成本來說,鋰和鈉的價格分別為150元/kg和2元/kg。
雖然鈉離子電池的熱度不及鋰電池,但是誕生的時間要早于全固態(tài)電池。最早可以追溯到1980年,由法國電池公司ARMAND提出。但由于續(xù)航更久、密度更大的鋰離子電池的出現(xiàn),鈉離子電池黯然失色。隨著鋰需求量增加和鋰價持續(xù)高漲,鈉離子電池也重新回到視野。
但是鈉離子電池存在能量密度較低的缺點。以寧德時代電池第一代鈉離子電池為例,其能量密度為160Wh/kg;而磷酸鐵鋰電池能量密度超180Wh/kg和三元鋰電池能量密度接近300Wh/kg。因此,鈉離子電池通過改變材料或改進工藝來提升電池能量密度的空間有限,鈉離子電池的續(xù)航里程不高。此外,在循環(huán)壽命上,根據(jù)不同溫度條件,磷酸鐵鋰能夠達到3000-10000次,鈉離子電池的循環(huán)壽命則為1000-4000次。
這意味著鈉離子電池的使用壽命都更短。因此,有觀點認為,鈉離子電池不會成為動力電池的主流解決方案,僅適用于續(xù)航低且重視成本的A00級的電動車市場。
有業(yè)內人士指出,盡管鈉離子電池具備成本優(yōu)勢,但這一優(yōu)勢需要大規(guī)模生產才能發(fā)揮效果。研究機構Choice的一份報告指出,鈉離子電池目前生產成本與磷酸鐵鋰電池相差不大,約為0.9元/Wh。隨著產能的擴大,其成本有望降低50%左右。
在鈉離子電池量產中走在前列的是寧德時代。其2021年發(fā)布了第一代鈉離子電池產品。據(jù)寧德時代方面介紹,該電池在常溫下充電15分鐘電量即可達80%;即便在-20%℃環(huán)境中,該電池仍然能保持90%以上的電量保持率,遠高于鋰電池的50%-60%。按照規(guī)劃,寧德時代將在2023 年前初步形成鈉離子電池的穩(wěn)定供應鏈,并于同年推動該鈉離子電池的量產。
其他動力電池廠商也在積極進行占位,如9月底,中科海鈉聯(lián)合打造的全球首批量產1GWh鈉離子電芯生產線正式投運;10月底,傳藝科技發(fā)布了鈉離子電池產品,并宣布其鈉離子中試線正式投產。而在動力電池上游,容百科技宣布將在 2023 年上半年建成3.6萬噸的鈉離子電池正極材料產能。但截至目前,比亞迪還未披露過其鈉離子電池的研發(fā)進展和量產計劃。
無論是固態(tài)電池還是鈉離子電池,都是動力電池廠商和車企對降本增效的探索。但業(yè)內的共識是,由于材料、技術成熟度和技術切換等原因,兩者都難以在短時間內大規(guī)模商業(yè)應用,真正的大規(guī)模商業(yè)化或在2025年-2030年。誰又將成為下一代電池中的“寧王”呢?
(責任編輯:子蕊)
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