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       目前，又一汽車巨頭寶馬集團宣布進軍固態電池，引發行業關注。

 

       近日，《中國經營報》記者從寶馬集團方面獲悉，最遲2030年，寶馬集團將為量產車配備固態電池。目前，寶馬汽車在固態電池方面的投資發生了重要進展。5月3日，寶馬和福特宣布向美國初創企業Solid Power進行投資。據了解，Solid Power主要研發全固態電池，此次融資總共獲得1.3億美元。按計劃，寶馬和福特將在2022年向Solid Power采購試驗車的固態電池。

 

       寶馬集團董事韋博凡先生表示：“從設計到使用回收，寶馬集團致力于打造全生命周期都具有可持續性的最綠色的電動車。目前，我們正在研發未來的電芯。該電芯性能強勁、更安全、成本更低，且可回收。同時，我們正在對固態電池技術進行深入研究。2030年前，我們將為量產車配備固態電池。在這之前，我們將于2025年前推出首款采用這種技術的原型車。”

 

       有業內人士表示，目前主流電池形式為三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池，而在固態電池領域則遲遲沒有取得突破，在固態電池的發展過程中，一些瓶頸還有待解決。這些難題包括固態電解質材料的鋰離子電導率偏低、金屬鋰反復充放電的循環性問題、電解質可塑性差等。其在成本、規模量產、產品性能等方面還沒能突破。但是，固態電池的能量密度會比現款車型普遍使用的鋰電池組顯著提升，這意味著在同等體積下，固態電池儲存的電量更多，同等測試環境下的車輛的續航里程也將更長，一旦在固態電池方面實現突破，續航里程焦慮也能有效解決。固態電池確實很有可能成為新能源汽車市場里的下一個風口。

 

       寶馬加大固態電池投資 

 

       當前，寶馬集團正在全力開啟電動攻勢。寶馬集團董事長齊普策先生表示：“我們正在為‘新世代’車型專門開發下一代電池技術。通過該車型，我們將在電力驅動技術方面實現巨大的飛躍。我們希望大幅提高電芯能量密度，同時減少材料和生產成本。此外，我們還將提高可再生材料的使用比例，以確保我們生產的是真正的‘綠色’電池。”
 

       據寶馬集團方面介紹，“新世代”車型系列將主要有三大特征：完全重新設計的IT和軟件架構、全新一代高性能電力驅動系統和電池、以及貫穿整個車輛生命周期的全新可持續理念。基于此，新車將搭配新一代的電驅系統，它將基于全新開發、高度一體化、且電芯設計經過優化的高壓動力電池概念。這一獨特組合將為“新世代”車型在低能耗方面帶來重大飛躍，實現媲美最先進內燃機的續航里程和制造成本。

 

       寶馬公司在發布固態電池研發消息時，就曾直言不諱地表示“電芯開發是公司電動汽車轉型的核心”。憑借多年對新能源領域的探索，寶馬集團在電力驅動技術的完整價值鏈中已擁有了深厚的技術儲備，并實現了電芯技術的逐代優化。從BMW i3應用的第三代電驅技術，到創新純電動BMW iX3應用的第五代BMW eDrive電驅技術，正極材料中鈷元素的比例由33%降低至10%，而鎳的含量提高至80%左右。同時，創新BMW iX高壓動力電池中約應用了50%的回收鎳。未來，寶馬集團仍將繼續推動電力驅動技術的發展。2030年前，寶馬集團預計將電芯能量密度在目前水平上提高50%。

 

       早在2017年12月，寶馬就宣布與Solid Power建立合作伙伴關系，一起開發固態電池，并針對高性能電動汽車的要求量身定制Solid Power的固態電池技術。2021年5月3日，寶馬集團和福特宣布向美國新創企業Solid Power進行投資，此次融資總共獲得1.3億美元。

 

       記者查詢Solid Power官網發現，Solid Power正在研發的ASSB固態電池采用硫化物電解質，具備不可燃的特性，相較于鋰離子電池能量密度確實能提升50%，通過使用金屬鋰作為陽極可以實現高電池能量，這種材料的容量是當前鋰離子電池中使用的石墨陽極的10倍。同時，通過簡化鋰離子電池當中所存在的許多設計，可以提高能耗以及安全性，使得成本也更加低廉。根據Solid Power的規劃，固態電池ASSB將于2022年初進行測試和試生產，2026年前后實現量產。

 

       眾車企搶灘固態電池 

 

       當前，眾多車企紛紛搶灘固態電池，本田本年度將開始全固態電池生產技術驗證，并力爭應用到2020年后期的車型上；豐田汽車計劃在2025年與松下合作推出一款使用固態電池的限量發售的電動汽車。而4月22日，現代汽車也宣布“公司正在開發固態電池，并計劃在2030年大規模生產固態電池汽車”的消息。

 

       大眾汽車投資的QuantumScape預計最早將在2024年為大眾電動汽車生產固態電池，據其公開資料顯示，該款固態電池能將電動汽車的續航里程提高80%，并能在15分鐘內充滿80%的電量（通常鋰離子電池需要40分鐘或更長時間），在800次充電后仍能保持80%以上的容量、未顯衰退，壽命能夠達到12年。

 

       據了解，傳統的液態鋰電池的兩端為電池的正負兩極，中間為電解質（液態）。而鋰離子從正極到負極再到正極的運動過程中，電池的充放電過程便完成了。而固態電池電解質為固態，具有的密度以及結構可以讓更多帶電離子聚集在一端，傳導更大的電流，進而提升電池容量。因此，同樣的電量，固態電池體積將變得更小。不僅如此，固態電池中由于沒有電解液，封存將會變得更加容易，在汽車等大型設備上使用時，也不需要再額外增加冷卻管、電子控件等，不僅節約了成本，還能有效減輕重量。因此固態電池也被看做是可以繼承鋰離子電池地位的電池。

 

       業內預計，固態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。屆時，電池行業的格局或將迎來“劇變”，而抓住此機遇的“入圍”企業或將在未來新能源領域占據更多的主動權。

 

       然而，固態電池的研發是緩慢而曲折的。此前一直在研發固態電池的Fisker公司已經宣布放棄對固態電池的進一步研究，原因在于無法落地。Fisker創始人Henrik Fisker滿懷無奈地表示，當你覺得完成了90%的研發工作時，你會發現，剩下的10%要比前面90%更加艱難。

 

       有專業人士認為：“目前固態電池材料體系、電芯、模組、智能制造技術尚未確定，尚未形成產業鏈，其在成本、規模量產、產品性能等方面還沒能突破，還沒有企業研究出兼具高能量密度、高安全性的大容量全固態動力鋰電池。”

 

       然而“不確定”也意味著有更多的機會。在液態鋰電池時代，市場份額主要集中在中日韓等少數幾家動力電池巨頭手里，這些企業憑借著多年的技術研發、積淀和資源積累，建立起行業“護城河”已經非常穩固，后來者“破局”的機會渺茫。而未來固態電池時代的到來則打開了一個新通道。專注固態電池，頻頻涌現的初創企業得以與傳統電池企業站在同一起跑線上展開競爭，而車企則迎來了重新掌握電池技術主動權的機會。目前國內的寧德時代、國軒高科、蜂巢、贛鋒鋰業、天齊鋰業、輝能、珈偉新能等鋰電企業，以及比亞迪、蔚來、北汽集團、長城汽車等車企皆有參與固態電池研究。