當前，全球新能源汽車產業(yè)的發(fā)展奔涌如潮，各家車企都爭相在這一新的賽道搶占先機。由于傳統(tǒng)的動力鋰電池在能量密度、安全性方面的局限，性能更為強大的固態(tài)電池成為未來頗被看好的研發(fā)方向。
進入2020年，固態(tài)電池的研發(fā)進程似乎正在加速。近日，豐田與松下合作成立了一家合資公司，新公司將從今年4月開始運營，開發(fā)生產固態(tài)電池。其實，豐田早在2008年就已經開始了研發(fā)固態(tài)電池技術之路。2014年豐田就透露2025年左右要實現固態(tài)電池汽車量產。豐田執(zhí)行副總裁兼首席技術官寺島茂樹在今年東京車展前夕透露，豐田將在2020年東京奧運會期間推出一款搭載固態(tài)電池技術的新能源車。
在固態(tài)電池的研發(fā)上，以豐田為代表的日本企業(yè)最為積極。事實上，日本從2018年開始舉全國之力研究車載全固態(tài)電池，日本新能源產業(yè)技術綜合開發(fā)機構(NEDO)啟動的開發(fā)全固態(tài)電池的項目，2018-2022年將投入100億日元，吸引豐田、日產、本田技術研究所等汽車廠商以及松下、杰士湯淺等電池企業(yè)共同研發(fā)。該項目致力于固態(tài)小型電池領域實現商用化，而其中豐田在固態(tài)電池領域擁有大量專利，占據全球固態(tài)電池專利數量13%，是全球擁有專利數量最大的企業(yè)。
除了豐田外，前不久戴姆勒與加拿大魁北克水電公司宣布建立合作關系，共同開發(fā)固態(tài)電池技術。雙方合作目的是測試新材料，加速固態(tài)電池量產應用。戴姆勒方面表示，電池是電動汽車的關鍵零部件，固態(tài)電池將是下一個關鍵技術。一旦該固態(tài)電池達到量產狀態(tài)，將在戴姆勒旗下電動汽車上使用。據戴姆勒方面透露，2020年有可能看到乘用車固態(tài)電池原型產品。
在國際上，全球知名車企包括雷諾、寶馬、大眾、現代等也都已經大量投資固態(tài)電池。雷諾汽車表示，到2025年旗下電動汽車可能會使用鈷含量為零的固態(tài)電池;大眾也在2019年宣布將于2025年前生產固態(tài)電池;而寶馬積極和Solid Power在固態(tài)電池方面深度合作，有望于2026年實現固態(tài)電池突破性進展并隨后量產;現代汽車則選擇投資初創(chuàng)固態(tài)電池材料企業(yè)Ionic Materials來布局，預計2025年可實現固態(tài)電池量產。
近年來，包括中國、美國、歐洲等在內的全球市場已經發(fā)生了眾多新能源汽車自燃起火事故，涉及特斯拉、蔚來、比亞迪等知名電動汽車品牌。由于傳統(tǒng)鋰離子電池采用的是有機液體電解液，在過度充電、內部短路等異常的情況下，電池容易發(fā)熱，造成電解液氣脹、自燃甚至爆炸，存在嚴重的安全隱患。而全固態(tài)鋰離子電池采用固態(tài)電解質替代傳統(tǒng)有機液態(tài)電解液，有望從根本上解決電池安全性問題，是電動汽車和規(guī)?；瘍δ芾硐氲幕瘜W電源。
按照《中國制造2025》確定的技術目標，2020 年鋰電池能量密度到 300 Wh/kg，2025 年能量密度達到 400 Wh/kg，2030 年能量密度達到 500 Wh/kg。基于現有體系鋰電池的能量密度雖然可以達到300Wh/Kg，但是很難繼續(xù)提升。中國科學院院士歐陽明高曾表示，基于各國動力電池技術路線的比較，短期來看是液態(tài)電解液的鋰離子電池，發(fā)展高鎳三元正極和硅炭負極，中長期將從液態(tài)電解質電池逐步過渡到全固態(tài)電池。
值得注意的是，在固態(tài)電池的應用推進上，國內車企也表現出極大的興趣，其中造車新勢力可堪稱先鋒。
其中，蔚來汽車與輝能科技于2019年8月達成戰(zhàn)略合作，雙方將共同打造采用輝能MAB固態(tài)電池包的樣車。未來隨著樣車下線，雙方將就固態(tài)電池包的生產合作展開更為深入討論。同年9月，愛馳汽車與輝能科技達成合作協(xié)議，雙方將共同開展固態(tài)電池作為車載動力電池相關技術的開發(fā)與應用。同年10月，哪吒汽車正式與清陶能源達成全面深度合作，共同推進固態(tài)電池的研發(fā)與應用，并加快在新能源汽車上的商業(yè)化落地。
此外，天際汽車于2019年年初展出了國內首輛配裝固態(tài)電池的電動汽車ME7樣車。天際汽車董事長兼CEO張海亮表示，天際固態(tài)電池將于2021年批量生產并裝車上市，電芯能量密度可以超過300Wh/kg。
事實上，在中國全力研發(fā)固態(tài)電池已經上升到國家戰(zhàn)略層面。2019年12月，國家工信部發(fā)布《新能源汽車產業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》(征求意見稿)，在“實施電池技術突破行動”中，加快固態(tài)動力電池技術研發(fā)及產業(yè)化被列為“新能源汽車核心技術攻關工程”。
不過，固體電池的風口雖將要到來，但是業(yè)內預計，固態(tài)電池技術真正成熟可能需要等到2025年前后，真正具備量產能力可能需要等到2030年前后。而到了2030年，全球固態(tài)電池需求有望接近500GWh。
