日系车企大举押注固态电池,新能源赛道的弯道超车?

CEA、Soitec、格芯和意法半导体合力推进下一代 FD-SOI技术发展规划 瞄准汽车、物联网和移动应用

2022 年 4 月 21日,中国——CEA、Soitec、格芯 (GlobalFoundries) 和意法半导体宣布一项新的合作协议,四家公司计划联合制定行业的下一代 FD-SOI(全耗尽型绝缘体上硅)技术发展规划。半导体器件和 FD-SOI技术创新对法国和欧盟以及全球客户具有战略价值。FD-SOI 能够为设计人员和客户系统带来巨大的好处,包括更低的功耗以及更容易集成更多功能,例如,通信连接和安全保护。对于汽车、物联网和移动应用而言,这些优势是FD-SOI技术的一个重要特质。   CEA主席

电子发烧友网报道(文/梁浩斌)目前电动汽车的续航焦虑,受限于电池的能量密度而难以解决,而固态电池,被认为是提高电池能量密度的最主要路线。最近日产、本田等日系车企纷纷公布了固态电池方面的最新消息。本田此前宣布了自己的电动化转型计划,将在未来10年里在电动化和软件领域投入约5万亿日元,加速电动化进程,除此之外,本田还表示会投资约430亿日元开展全固态电池的示范生产线,生产线预计会在2024年春季启用。

而日产汽车在上周公布了叠层软包全固态电池电芯的试点生产设施,并表示计划在2028年正式投产。日产的主要目标,是保持高功率密度的同时,降低全固态电池成本。

据了解,日产的商用全固态电池能量密度可达到1000Wh/L,并且计划到2028财年,全固态电池(ASSB)能够将电池成本降至每千瓦时75美元(约合477元人民币),同时通过不断的创新,未来将成本进一步降低至每千瓦时65美元(约合414元人民币),以实现电动车型和燃油车型的成本平价。作为对比,目前三元锂电池成本超过每千瓦时1000元。

所以电动汽车的兴起,使固态电池的地位显得尤为重要。除了各大车企、电池企业在大力投入固态电池研发之外,各国政府也高度重视动力电池的产业发展。包括欧洲在2020年发布的2030电池创新路线图、美国制定的“锂电池2021-2030国家发展蓝图”、韩国的“2030二次电池产业发展战略”、以及日本在“电动汽车创新电池开发”项目中支持以丰田为核心牵头单位的研发项目。

当然我国在2020年印发的《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》中,也明确要求“加快固态动力电池技术研发及产业化”。

不过有意思的是,从很多网络上的信息中,我们能够看到诸如“日本在氢燃料电池技术上领先,所以各国都推进使用动力电池的电动汽车”、或是“日本固态电池技术早就领先”的说法。但现实是,日系车企的电动化转型显得有点滞后,特别是在电动汽车智能化这个竞争维度上,对比欧美甚至国内新势力车企都较为落后。

中国科学院院士欧阳明高曾表示,日本为了应对中国和韩国电池产业的崛起,自2017年起举全国之力研发下一代固态电池,并投入了大量的研发经费。美国和欧洲也在全力开发新一代固态电池,以实现超越。中国电池产业虽然取得暂时优势,但国际竞争压力巨大,

一年涨价十几次!特斯拉净利增6倍多!比亚迪增收不增利,如何赶超?

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需全力追赶固态电池前沿技术。

那么如果日系车企大举投入押注固态电池并率先量产落地,会不会是日系车企在电动汽车赛道依靠固态电池弯道超车的机会?

固态电池有三条主要路线,主要是电解质材料的差异,分别是氧化物电解质、聚合物电解质和硫化物电解质。目前来看,日系企业主要走的是硫化物路线,硫化物的优点是,离子导电率非常高,但材料对环境较为敏感。日产汽车公司副总裁土井三浩在介绍如何降低固态电池成本时,曾谈到硫化物这类固态电解质本身对水分较为敏感,所以需要提供一个干燥的生产环境,这个过程中大量用到电,会增加一部分生产成本。

只是,每年似乎都有固态电池“即将量产”的消息,但年复一年,固态电池依然没有大规模生产。比如美国的Fisker,早在2017年就宣称解决了固态电池的一些难题,并在2018年表示将会在数月内量产。然而2021年3月,Fisker最终承认公司已经放弃固态电池,并表示从任何形式的量产来看,固态电池至少还需要7年。

不过,从量产计划来看,目前日系厂商确实较为激进,丰田表示2025年实现全固态电池小规模量产、本田2024年试产固态电池、日产也计划2024建造试点工厂。

另外,全固态电池除了制造难度之外,使用寿命同样是一个巨大问题,这是很多公司在宣传过程中没有提到的。按照业内人士的说法,寿命长到可以给汽车使用的大容量固态电池连实验室都还没做出来,丰田也仅在对电池容量较小、充放电压力较小的混动车型上做测试。所以固态电池要成为日系厂商的“杀手锏”,一是量产时间节点可能会被大幅延后,二是随着时间各国技术差距也在不断缩小,优势可能会被大幅缩小。

与此同时,在续航里程普遍能够达到500km以上后,电动汽车的核心竞争力也并不在续航里程上,而是智能化程度。所以日系厂商想要利用固态电池“弯道超车”,恐怕也不是一件易事。

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