其他竞争对手的固态电池研发进展如何,丰田和日产期待能有突破?

界面新闻记者 | 刘泽然界面新闻编辑 | 陈小同

新能源转型速度落后于竞争对手的日系汽车公司们,希望借助固态电池完成翻身。

日产在近日举办的东京车展上发布了四款电动概念车,同时,公司研究部门副总裁土井和弘在现场介绍了全固态电池的电池技术,该技术有可能让日产的下一代电动汽车实现质的飞跃,不仅能量密度高,并且具有更快的充电性能和更低的成本。

同为日本汽车制造商,今年10月早些时候,丰田汽车与出光兴产宣布合作固态电池项目。目标是在2027年至2028年实现“全固态电池”的量产实用化。

英国Faraday机构的联合创始人兼首席科学家Peter Bruce指出,“全球都在密切关注固态电池技术的成功。”他强调,如果丰田或其他任何公司能够成功生产出具有成本竞争力和长寿命的固态电池,那么他们将能够实现在能量密度和充电速度上的巨大飞跃。

Peter Bruce认为,这一技术的成功引入,将对汽车行业产生深远影响,甚至可能改变地缘政治格局,尤其是考虑到西方国家对中国在电池原材料方面的主导地位的担忧。

不过,外界对固态电池的推广并非没有质疑。批评者们对是否已经克服了所有基本的科学难题持怀疑态度,他们还质疑这种电池是否能够实现大规模的量产,并且是否存在一个可观的市场。

中国和韩国的电池制造商对固态电池的未来持较为谨慎的态度。业内人士指出,尽管固态电池在理论上具有颠覆性,但从实验室到生产线,再到市场的转变需要克服重重障碍。成本问题和技术复杂性是实现大规模生产的主要障碍,而目前锂离子电池的不断改进也给固态电池的竞争带来压力。

尽管业界对日本在固态电池商业化进程中的成果持有一定的质疑,但与此同时,来自中国、美国、韩国以及其他国家的企业和机构也在紧锣密鼓地推进自己的研究,展现了一个更加复杂且充满机遇的全球电池技术发展图景。

在中国,宁德时代在今年4月推出了其最新的创新产品——凝聚态电池,这种先进的电池技术具有高达500Wh/kg的能量密度,兼具高性能和安全性。新电池采用一种半固态的胶质电解液,既保证了锂离子的有效传导,又大大提高了电池的整体安全性。宁德时代预计该技术将首先应用于航空领域,并计划在年底前实现大规模生产。

同一时间,中国科学技术大学的研究团队在固态电池领域也取得了重要进展。团队开发的新型全固态锂电池电解质,实现了锂离子的快速传导和电池的稳定循环。这一突破性研究成果已在《自然》杂志上发表。团队成员姚宏斌教授表示,尽管将这些发现从实验室转化为实际应用面临挑战,但他们对未来十年内看到这些技术转化为续航里程超过2000公里的电动汽车产品抱有希望。

美国宇航局(NASA)的首席研究员Rocco Viggiano表示:“我们正在接近一个新的电池研究前沿,这将远超过锂离子电池的能力。”NASA开发的全新固态硫硒电池有望彻底改变航空旅行,将电力替代燃油成为飞机的动力来源。NASA表示,该项技术仍需更长的时间来实现商用飞机上的应用。

韩国的三星SDI和SK集团也加入了这场全球竞赛。三星SDI副总裁Michael Son近日在电话会议上指出:“全固态电池在材料和工艺方法上与传统电池不同,这为电池制造商带来了许多挑战。”他透露,公司计划在2027年前开始大规模生产全固态电池,并已经与多家汽车制造商就生产问题进行了讨论。

SK集团的SK On也在进行突破性的全固态电池研究,该公司正开发两种类型的全固态电池,其高能量密度和更快的充电时间将极大地提高电动汽车的续航能力。

QuantumScape,这家与大众集团合作的美国初创电池公司,正在向高循环次数、低容量损耗的商业目标迈进,而其最新款电池FlexFrame已经在千次循环中表现出95%的容量保持率,这意味着电池组可支持30万英里以上的使用寿命。QuantumScape公开表示,虽然面临可靠性、生产规模扩大和质量提高方面的挑战,但他们正在努力突破这些障碍。

Solid Power是另一家引领固态电池技术发展的公司,该公司是宝马和福特的合作伙伴。其CEO Doug Campbell强调了其固态硫化物电解质技术的安全性,并预计新电池将极大地减轻电动汽车的重量,并缩短充电时间。他们计划在2026年前让固态电池进入汽车测试阶段,并对其长达40万英里的使用寿命充满信心。