押注全固态电池产业，日系车能够在新能源赛道逆风翻盘吗？
1月2日，据日媒报道，日本大型电池企业麦克赛尔（Maxell）开发出了圆柱形全固态电池，其容量达到200毫安时，是传统的陶瓷封装型（方形）容量的25倍。据报道，这款新型电池具有耐热性强，寿命长的特点，样品最早于2024年1月出货。
2023年12月17日，蔚蓝CEO实测搭载150KWh的电池包的蔚来ET7，实测全程续航1044公里，其中智能驾驶里程为957公里，全程综合百公里电耗为13.2度，在实测续航达1000公里时，剩余电量百分比为7%。这是半固态电池车型首次公开直播实测。
对比比亚迪海豹2023款纯电版，蔚来ET7的全程续航里程明显超越。前者搭载61.4kwh的磷酸铁锂刀片电池，可以实现550公里的续航，而后者搭载150KWh的半固态电池包，可以实现1044公里续航。
全固态电池技术的核心优势和技术挑战是什么？全固态电池方向演进为何会成为众多电池企业创新方向选择？为何全固体电池会获得众多汽车企业的青睐？本文为你详细解析。
从锂离子电池向全固态电池演进，固体电解质破解是难点
作为新能源汽车的核心部件，动力电池的续航和安全问题至关重要。中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高最近表示，高比能、高安全性是动力电池的未来发展方向。他表示，电池技术的创新周期约为30年，这一代锂离子电池在动力方面应用是在2000年左右，我们预计2030年会有一次全方位的革新。
在电动汽车领域，全固态电池是将锂离子电池电解质替换成固体。作为新一代电池的主力，全固态电池因为可以将电动汽车的续航里程大幅度提升，而备受业界关注。与现有锂离子电池相比，全固态电池的特点是充电时间短，但行驶距离长。
在锂离子电池中，锂离子经由液体电解质从负极移动到正极，由此产生电流。全固态电池原理与之相同。然而，当电解质全部为固体时，离子就很难通过粒子与粒子之间的边界部位，这是一个显而易见的挑战。
据悉，固态电解质是固态电池中的关键部件，其技术路线可以分为聚合物、氧化物、有机-无机复合、硫化物等。进入21世纪，业界发现了出色的化合物，为全固态电池应用于电动汽车的研发开辟了道路。此外，业界还开发出可以减小边界部位阻力的技术，使得离子可以快速穿过电解液。日本企业麦克赛尔（Maxell）开发出了圆柱形全固态电池，可以视作是一种突破。
对于全固态电池来说，提高密封性尤其关键，原来的方形产品采用陶瓷容器，但是这样导致的电池体积难以大型化，陶瓷制成的方形产品无法满足对于容量的需求，在这样的背景下，这家日本公司推进了圆柱形电池的开发。另外，这家公司开发出与传统产品密封度相当的不锈钢容器，还调整了电极结构，以便实现高密度填充。通过在侧面加入凹陷等创新，使圆柱形产品更能抵抗冲击。
麦克赛尔（Maxell）开发的“PSB23280”型号产品，直径约23毫米、高约27毫米，可根据企业客户的要求调整尺寸及输出功率。据麦克赛尔新业务部相关负责人称，由于环境恶劣放弃使用电池的客户开始关注使用全固态电池的可能性。
押注全固态电池量产车，欧日展开竞争，中国车企也有时间表
中国科学技术协会主席万钢表示：“我们要加大下一代动力电池研发的力度，重视新材料和以全固态电池为代表的新体系电池的基础研究与技术研发。全球已经有无数人投入到全固态电池技术的创新运动中。我们发现，在全球顶级刊物上发表的与固态电池技术相关的论文正在呈现指数级的增长，可以说技术是在商业化的前夜。”
据悉，目前在全球范围内，日本企业在全固态电池上面投入最多，拥有固态电池专利技术最多的丰田汽车，这家全球汽车巨头计划在2025年前实现全固态电池小规模量产， 在2027～2028年开始销售全固态电池EV。目标是充电10分钟以内，达到约1200公里的续航距离，这样的续航距离相当于传统型EV的两倍。另外一家日本车企日产汽车，计划在2028年度向市场投放全固态电池EV。
除了日本大型电池企业麦克赛尔（Maxell）外，2023年11月15日，美国全固态企业Solid Power表示，公司已生产出首批固态电池A样品，并将交付给宝马汽车。宝马汽车希望2025年之前推出第一辆基于Solid Power电池技术的原型车。
据悉，Solid Power公司在美国科罗拉多大学博尔德分校及美国国防高级研究计划局的资助下成立，2011年成立后公司先后获得了美国空军、美国国家科学基金会和美国导弹防御局的资金支持。宝马汽车和Solid Power在2017年便开启了全固态电池上的合作。2021年，宝马、福特等公司对Solid Power投资1.35亿美元，并且推动这家公司在当年12月的纳斯达克上市。
中国汽车企业也对于全固态电池持开放欢迎的态度。近期国内汽车领军企业之一的广汽集团在2023年广州车展上也宣布，2026年将实现全固态电池装车搭载；上汽集团副总裁、总工程师祖似杰表示，其首款搭载固态电池的量产产品将于2025年下线。
写在最后
刚刚过去的2023年，全球电动汽车市场竞争激烈。据美国媒体报道，美国电动车特斯拉在第四季度交付了近50万辆电动汽车，根据《汽车新闻》与伦敦证券交易所集团分析师合作整理的数据，特斯拉2023年全球销量约为180万辆。而中国电动汽车大厂比亚迪刚刚发布的数据显示，2023年，比亚迪销量达到302万辆，较2022年增长62%。比亚迪超越特斯拉，成为全球新能源汽车销量之王。如果在纯电动汽车领域，比亚迪2023年销量达到157万辆，特斯拉180万辆还是略占上风。
日本汽车大厂，丰田汽车12月27日公布的1~11月全球销量为1022万辆，比德国大众830万辆多出约190万辆。今年全球汽车销量排行榜上丰田仍然是冠军，但是在电动汽车市场，大众1~9月的全球销量增长了45%，达到53万辆，丰田的纯电动汽车的全球销量虽然增至上年的5倍左右，但仍仅为9万多辆。
丰田计划到2026年将纯电动汽车的全球销量提高到150万辆，到2030年增至350万辆。通过全固态电池的推进，丰田汽车希望在新能源汽车市场卷土重来。能否凭借全固态电池产业布局，日系车在新能源赛道快速转身，我们将拭目以待。
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