兩巨頭宣布車規(guī)級全固態(tài)電池即將量產

時間:2023-10-16

來源:OFweek鋰電網

導語:10月12日消息,日本豐田和日本出光興產石油公司12日宣布,將在純電動車用全固態(tài)電池量產方面展開合作,共同致力于固態(tài)電解質量產技術的研發(fā)和生產力提高,爭取2027至2028年使全固態(tài)電池進入實用化階段。

  據兩家公司聯合發(fā)布的公報,本次合作研發(fā)的全固態(tài)電池使用的是硫化物固態(tài)電解質,這種固態(tài)電解質能實現大容量、大功率等特性。硫化物固態(tài)電解質使用的中間材料是硫化鋰,這種材料是用石油精煉過程中的含硫副產物生產的。

  兩家公司的合作將分三步走:

  第一階段是硫化物固態(tài)電解質的研發(fā)和準備量產驗證;

  第二階段由出光興產推進硫化物固態(tài)電解質的制造和量產,并由豐田汽車公司推進使用這種固態(tài)電解質的全固態(tài)電池以及搭載這種全固態(tài)電池的純電動車研發(fā),爭取在2027至2028年將搭載這種全固態(tài)電池的純電動車推向市場;

  第三階段,兩家公司將根據第二階段業(yè)績探討未來的正式量產。

  豐田汽車公司社長佐藤恒治當天下午在發(fā)布會上表示,全固態(tài)電池能實現充電時間短、續(xù)航距離長、輸出功率大等特性,并且耐高溫和高電壓,安全性好,能滿足對動力性能要求高的跑車、需要頻繁快速充電的商務用車等需求。

  不過,全固態(tài)電池的耐久性問題是一大挑戰(zhàn),反復充放電會導致電池正負極和固態(tài)電解質之間出現龜裂,使電池性能下降。出光興產在固態(tài)電解質材料研發(fā)方面具有技術優(yōu)勢,此次合作有望解決上述難題。

  官方資料顯示,日本出光興成立于1940年,以銷售潤滑油產品起家,目前已經是日本第二大石油公司,也是全球主要OLED材料供應廠家之一,此外,該公司一直在開發(fā)固體硫化物電解質。

  日韓固態(tài)電池專利最多

  有機構研究表明,盡管當前我國動力電池產業(yè)雖處于全球領先地位,但在全固態(tài)領域等迭代技術上與日本企業(yè)還存在差距。

  以全固態(tài)電池專利數量為例,成都市科學技術信息研究所發(fā)布的報告顯示,日本在全球固態(tài)電池專利申請數量Top20中已經獨占15席,豐田以近2500件位列全球第一,剩余5個位置由韓國包攬。

  企業(yè)專利申請數量在很大程度上反映企業(yè)的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力,而且如果海外專利的數量不足,也會對企業(yè)未來參與國際市場競爭產生不利影響。

  并且,日本已把加快全固態(tài)電池的商業(yè)化提升到戰(zhàn)略層面:此前,日本經濟產業(yè)省發(fā)布《蓄電池產業(yè)戰(zhàn)略》,明確到2030年左右實現全固態(tài)鋰電池的正式商業(yè)化應用。

  有專家認為,如果能占領全固態(tài)電池商業(yè)化的制高點,豐田還有可能在汽車行業(yè)轉型中半道趕上的機會。換言之,日本企業(yè)很有可能借此實現“換道超車”。

  豐田方面,其早在2008年就與固態(tài)電池初創(chuàng)企業(yè)Ilika展開合作,進軍固態(tài)電池領域。

  2020年,豐田與松下成立了一家合資企業(yè),共同開發(fā)和生產棱柱形鋰離子電池以及固態(tài)電池。

  今年7月,豐田公司在新聞發(fā)布會上表示,已經在固態(tài)電池技術上取得了重大突破,能夠將電池的重量、體積和成本減半。

  如果說豐田將在2027年實現配套全固態(tài)電池的純電動車推向市場,那么它就較2023年實現商業(yè)化應用的目標,提前3年。

  中國半固態(tài)電池先行

  目前,國內多數企業(yè)以氧化物作為電解質,來推動固態(tài)電池的研發(fā)。

  據完全統計數據顯示,2022年以后國內部分車企開始搭載半固態(tài)電池,如蔚來發(fā)布的ES6、東風發(fā)布的E70、嵐圖發(fā)布的追風等車型,大部分都搭載了以氧化物為電解質的半固態(tài)電池。

  但加入了液體的固態(tài)電池,由于減少使用固態(tài)電解質,導致其能量密度提升不如全固態(tài)。例如,ES6搭載的半固態(tài)電池能量密度為360wh/kg。

  因此,國內半固態(tài)電池雖然已經實現了商業(yè)化,但由于能量密度提升不明顯、電導率不如液態(tài)鋰,以及氧化物電解質材料價格也要高于液態(tài)鋰,僅僅可能只是把半固態(tài)電池作為了過渡產品。

  不過,在全固態(tài)電解質方面,最近有兩個代表性的項目落地了:

  首先是9月7日,中科固能硫化物全固態(tài)電解質生產基地項目簽約儀式在常州市舉行。中科固能硫化物全固態(tài)電解質生產基地項目,將建成世界范圍內首條百噸級規(guī)?;苽淞蚧锕虘B(tài)電解質的生產線,為未來萬噸級別硫化物固態(tài)電解質的制備提供充分的實踐經驗和基礎數據,同時在設備設計、工藝路線等方面取得世界領先地位的核心關鍵知識產權。

  其次是9月14日,瑞逍科技硫化物全固態(tài)電解質生產基地項目簽約落戶衢州市龍游經開區(qū)。根據該項目規(guī)劃,預計2025年建成并達到百噸級全固態(tài)電解質生產能力,2028年實現年產6000噸全固態(tài)電解質的目標,屆時將極大推動全固態(tài)電池的產業(yè)化發(fā)展,在全球范圍內起到示范作用,配合產業(yè)鏈上下游,開啟全固態(tài)電池的萬億規(guī)模市場。

  此外,還值得一提的是,近期中國科學技術大學馬騁教授研發(fā)出一種新型固態(tài)電解質——氧氯化鋯鋰,綜合性能和目前最先進的硫化物、氧化物固態(tài)電解質相近,但成本不到后者的4%,這是國內在固態(tài)電池領域的最新進展。

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