时下,电池、无人驾驶、第三代半导体、量子、新能源均为最热的科技话题。其中以电池争锋新能源汽车引发巨大关注,特别是近期的“固态电池”。一时间感慨,不经意之间电池技术正在爆发出新革命,固态电池将崛起。
谈到电池,目前“磷酸铁锂电池”概念板块股市可是大涨,像宁德时代、亿纬锂能等,均是因为社会将需求大量的锂电池,导致行情疯狂启动,还有材料“涨价”的呼声。电池,已经成为当下争锋新能源汽车与电子消费市场的关键元素。就连电池巨头宁德时代近期还公开了两种“固态电池”相关专利,显示出对固态电池的重视程度。
也许,动力变革的汽车领域,正需要一场更浩大的“里程碑式的电池技术”跨越!
什么是固态电池?
固态电池,不同于目前常用的锂离子电池和锂离子聚合物电池,是一种使用固体电极和固体电解质的电池,被视为继承锂电池地王的“未来电池”。
固态电池的相对面就是液态电池。目前广泛应用的液态电池,通过不同的电池制造材料,改变电池的性能,满足当下各种所需。然而液态电池的易爆、续航不强等问题,导致不少科技企业开始研究固态电池。
像韩国、日本、美国已经在大量研究固态电池。中国各大汽车巨头,也在抢滩研发不同的电池,如广汽集团,近期还宣声夺人表态,其公司研发的石墨烯电池可以续航一千公里,8分钟可充电80%,这一消息很快就遭到中科院院士欧阳明高的质疑(有人还表示,此并非真正意义上的石墨烯电池,而是将石墨烯材料用作导电添加剂,其本质上仍是锂电池)。和其他车企研发的方向不同的是,蔚来汽车则直接发布150kWh固态电池,宣称几年后搭载该电池的车型,NEDC续航可达到1000公里。蔚来汽车提出的“期货电池”,一时间还是引发不少人对“固态电池”的畅想。
固态电池之所以被提及和展现出可期的未来,是基于固态电池属于电池业界的“神奇梦幻作品”。固态电池以固态电解质取代目前电池中的可燃液体电解质,藉此排除火灾、爆炸风险,并有充电时间短、行驶距离长等优势,不仅寿命优于市面上的锂电池,且安全度高,几乎没有引发火灾的风险,可望应用于未来电动车中。只是固态电池导电性差的问题,得需要技术上的研发解决。固态电池,以“寿命长、续航时间长、充电快、更高的储电容量、体积小、耐高温”这些特性,远优胜于当下的锂电池。
试想,日前常听到新能源巨头特斯拉汽车自燃爆炸的说法,如果未来使用固态电池,则可以免除这些隐患,一改锂电池长达20年霸占汽车的“电池霸主”地位。
像丰田已经公告宣称2021年将推出全固态电池(这款电池充电仅需10-15分钟);三星电子发表的全固态电池研究成果,改善全固态电池离子导电性问题外,成功提高电池寿命、稳定性,充电1次可行驶800公里,但体积只有锂电池的一半。甚至去年3月开始,诺奖得主吉野彰已经牵头多家日企及机构研发全固态电池。日本甚至还在研究一种电池,以“钠”去碳化电池(钠的电解质比锂更为柔软,性能卓越)。
可见,电池的变革,势在必行,纷纷在寻找新型蓄电池的“种子”。
新时代,更需要一种“强劲”的电池!
动力变革,固态电池演绎攻破电池“瓶颈”难题的“救星”!
固态电池解决的不仅是新能源汽车市场的“瓶颈”难题,还有众多电子产品的“电能”、“储能”难题。
处于科技与电子产业高度发达的社会下,电池已经很广泛用于社会各种领域。包括我们日常所用到的电子产品,如手机、电脑、家居智能产品;大一点的特别是新能源汽车领域、工业互联网、智慧城市、工业机器人等。
在动力电池的汽车领域,按照一项统计数据显示,2020年全球动力电池在电动车上的装机量达137GWh,同比增长17%,电池在汽车装机量上面已经明显暴涨。
电池的种类包括锂离子动力电池、刀片电池、三元锂电池、氢燃料电池、镍镉电池、氢镍电池、超级电容电池、燃料电池、无钴电池、太阳能电池等。其中因为新能源汽车的崛起,对锂电池的使用最为广泛。
电池是汽车的“三电”之一(电池、电机、电控),电池的快充、安全性、续航性都是目前重点攻破的技术难关。固态电池的出现,无疑为汽车的这些难题提供了另外一套解决方案,前景可期。
在中国,目前容百科技、赣锋锂业、北京卫蓝新能源科技、蔚来汽车、恩捷股份、北汽蓝谷、长城汽车等,都在研发固态电池,并且计划三年内投入应用。如蔚来汽车提出将在2022年第四季度装备150kWh的固态电池(蔚来ET7的固态电池),该固态电池可实现360Wh/kg超高能量密度,将续航里程提升至1000公里。去年8月,我国工信部等四部委印发的《促进汽车动力电池产业发展行动方案》明确提出,加大投入研发新的动力锂电体系,其中就包括固态电池等新型电池。美国电动汽车制造商尖技术公司Mullen Technologies宣布了其获得授权的固态聚合物电池技术的独立测试结果,其使用该授权固态电池能使电动车续航里程最大达到了1030公里。
固态电池,无疑是一种新时代特别需要的电池,带领中国工业、生活的“提质”发展。
大湾区电池产业风云际会,未来仍是“革新的重要地”!
大湾区的电池产业有什么样的分布与未来?
粤港澳大湾区、杭州湾大湾区都是未来重要的制造业大区。
在粤港澳大湾区,目前分布了众多的汽车巨头企业及相关链条上下游的企业,自然包括与智能汽车、新能源汽车、储能市场、3C数码[计算机(Computer)、通讯(Communication)和消费电子产品(Consumer Electronics)三类电子产品的简称]息息相关的电池产业。
大湾区是全国主要的汽车生产基地,汇聚了广汽、比亚迪、丰田、本田、现代、大众、日产、菲克、宝能新能源、恒大汽车、小鹏等汽车企业,按照广东的目标将在五年内打造成为世界级汽车制造产业集群,汽车制造业营收将破一万亿。
近期现代汽车集团(世界500强企业)还在广东建立首个海外氢燃料电池生产基地,预计1年后投产,专门生产现代氢燃料电池车NEXO上的氢燃料电池。
谈起电池巨头不得不谈谈宁德时代,是全球动力锂电池的出货量最大的巨头(2020年,宁德时代连续第4年夺得冠军位置,全年装机量达34GWh,同比增长2%)。大湾区一带,造电池的巨头有比亚迪(深圳)、亿纬锂能(惠州)、比克电池(深圳)、珠海光宇、惠州德赛、东力新能源、沃尔德、珠海汉格、沃特玛(深圳)、珠海银隆、邦凯电子(深圳)、欣旺达、戴森(佛山)、优美科(江门)、佛照国轩(佛山)等。这些巨头大部分造的都是锂离子电池为主(广东也是全球最大的锂电池生产制造基地之一,比重达到60%),比亚迪则侧重刀片电池。所造电池覆盖消费类电池、轻型动力电池、电动车电池三大领域。虽然比起国际上的松下、三星和LG等电池巨头还有差距,但产能已经越来越多。不久将来,大湾区将成为“电池”重要生产基地。
深圳、惠州、广州、东莞、佛山是大湾区重要的造电池基地。分布的基地如有广州黄埔氢能电池基地、南沙新能源汽车基地、南沙国家级新能源电池检测中心、宝能集团广州开发区汽车动力电池基地、深圳坑梓工业园比亚迪铁电池深圳基地、光明杜邦薄膜太阳能电池板生产基地、大鹏新区葵涌街道比克动力电池工业园、光明邦凯电子科技城、惠州仲恺亿纬锂能动力储能电池生产基地、珠海斗门光宇电池生产基地、东莞横沥维科电池生产基地、东莞东城博力威电池的新总部基地、东莞辉能科技电池生产基地等。
伴随电池的需求量急剧增量及电池能量要求更高,大湾区一带一些电池巨头已经开始研发新的电池。如亿纬锂能、深圳富士康、珠海的银隆新能源、比亚迪、辉能科技、比克电池等都在研发固态电池。
未来将是新能源汽车与高端电子纵横的市场,电池的“效能”也要求更高。
唯有更超前技术的电池,方可承载时代前进的“真需求”!固态电池有可能就是承载这一切变革的“新起之星”,可称之为“未来电池”!