中國粉體網(wǎng)訊 從2021年開始,,日系三大車企豐田,、本田、日產(chǎn)汽車都陸續(xù)對外發(fā)布2030戰(zhàn)略,。這些戰(zhàn)略在表達電動化轉(zhuǎn)型的決心之外,,無一例外地把固態(tài)電池的研發(fā)作為重點戰(zhàn)略之一,并給出了具體的時間節(jié)點,。
三家日系車企中,,豐田的固態(tài)電池進展啟動的時間點更靠前,最先試制,。日產(chǎn)和本田則統(tǒng)一在2024年建設(shè)試產(chǎn)線,,為量產(chǎn)做準(zhǔn)備。雖前期步調(diào)有些許差異,,但三家均將批量生產(chǎn)時間設(shè)在2030年前,。
最多五年的時間,三家車企都需要完成全固態(tài)電池的試產(chǎn),、量產(chǎn)到上車應(yīng)用,,節(jié)奏十分緊湊。
對比液態(tài)鋰電池的依賴外部供應(yīng)商模式,,日系車企對固態(tài)電池自造的迫切可見一斑。實際上,,日系車企在當(dāng)下全球電動汽車市場中格外低調(diào),,失去了在燃油車時代的氣勢。但固態(tài)電池時間表的設(shè)定和步步推進宣告出日系的態(tài)度:在液態(tài)鋰電池電動車放棄的優(yōu)勢領(lǐng)導(dǎo)地位,,他們將在下一代電動車型的競爭中重新拿回來,。
豐田
2025年前量產(chǎn)全固態(tài)電池的計劃沒變,優(yōu)先搭載HEV車型
對于豐田來說,,新能源并不是一個新課題,。事實上,豐田是新能源的先行者,,是全球第一個量產(chǎn)混動車型的公司,。
固態(tài)電池同樣如此,豐田早在2008年就已經(jīng)固態(tài)技術(shù)之路,。曾有業(yè)內(nèi)人士笑稱,,要了解固態(tài)電池的研發(fā)程度,就先看豐田的固態(tài)電池有沒有量產(chǎn),。
2008年二月,,豐田和伊利卡達成合作,共同研發(fā)固態(tài)電池材料,。
2017年十月,,豐田宣布加速研發(fā)固態(tài)電池技術(shù),。
2018年六月,日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機構(gòu)啟動了開發(fā)全固態(tài)電池的項目,,由豐田和松下等汽車,、電池和材料公司,以及京都大學(xué),、日本理化學(xué)研究所等學(xué)術(shù)機構(gòu),,共同合作研究。
2019年一月,,豐田宣布在2020年前和松下設(shè)立車載電池新公司,,致力于開發(fā)、量產(chǎn)固態(tài)電池,。
2019年五月,,豐田展出其正處于試制階段的全固態(tài)電池樣品。
2020年8月,,搭載豐田全固態(tài)電池的LQ概念車取得了全球第一個同類車型上路牌照,,并完成了道路測試。
2021年9月的發(fā)布會上,,豐田表示“計劃將從混合動力車型開始搭載全固態(tài)電池,,并以此為目標(biāo)進行研發(fā),希望能在2025年前打通相關(guān)鏈條,�,!� 這是因為全固態(tài)電池里的離子會在電池中高速運動,進而實現(xiàn)高功率輸出,�,!岸靹榆囆椭饕谄鸩胶图奔铀俚臅r候需要電池介入,這需要瞬間大電流,、大功率的輸出,,剛好與固態(tài)電池的特性相契合。所以豐田希望將固態(tài)電池用于HEV車型,,從而發(fā)揮全固態(tài)電池的優(yōu)勢,。”
豐田考慮先開發(fā)HEV用固態(tài)電池,,先解決功率輸出的問題,,然后再轉(zhuǎn)向BEV高能量密度的固態(tài)電池。目前BEV用全固態(tài)電池的最大的問題是循環(huán)壽命,。但是,,在在電池戰(zhàn)略會上,豐田方面表示,當(dāng)前的研發(fā)進展并不樂觀,。他們需要繼續(xù)進行全固態(tài)電解質(zhì)材料的開發(fā),,通過數(shù)據(jù)庫的建設(shè)和合適的開發(fā)方法,在最短的時間內(nèi)找到合適的材料,。
但即使如此,,豐田對于固態(tài)電池的時間目標(biāo)仍然沒有改變,即“2025年實現(xiàn)車輛前裝,,2030年批量生產(chǎn)”,。
2025年搭載固態(tài)電池的時間節(jié)點仍然沒有改變�,!拔覀兿M�2030年前后實現(xiàn)真正的穩(wěn)定量產(chǎn),,在這之前先在2025年達成搭載上車�,!�
豐田追加電池領(lǐng)域的投資,,2030年電池成本目標(biāo)降低50%
2021年9月的“2030電池戰(zhàn)略會”上,豐田提出將在2030年前投入1.5萬億用于電池的研發(fā)和生產(chǎn),。其中,,1萬億用于電池的生產(chǎn),5000萬用于電池的研發(fā),。3個月后,,即2021年12月份,豐田將電池領(lǐng)域的投資從1.5萬億擴大到了2萬億,。
按照規(guī)劃,,2025年前,豐田將投產(chǎn) 10 條電池生產(chǎn)線,。2026年到2030年之間,每年投10條,,共70 條生產(chǎn)線,。所有這些電池產(chǎn)線都用于純電動汽車,2030年電池產(chǎn)能將超過200Gwh,。
同時,,豐田計劃到2030年,電池成本要比當(dāng)前電動車的電池成本減少50%,。其成本降低主要是兩個路徑:一種是通過開發(fā)新的低成本材料,、優(yōu)化電池開發(fā)流程和生產(chǎn)工藝、采用一體化的電池包結(jié)構(gòu)以及優(yōu)化電池管理模型來使得電池本身的成本降低30%,;另一個路徑是通過降低電動車的風(fēng)阻,、加大能量回收、優(yōu)化整車和零部件的能量和熱管理以及優(yōu)化動力傳動系統(tǒng)的設(shè)計和控制等方法來降低整車電耗,從而使得整車電池的電量可以減少30%,。
而在當(dāng)前液態(tài)鋰電階段,,豐田的電池供應(yīng)商還是主要依賴外部供應(yīng)商。特別是純電動市場,,除了與松下的合資公司之外,,寧德和比亞迪應(yīng)該也是主要的電池合作伙伴。
日產(chǎn)
投資1400億日元用于全固態(tài)電池的開發(fā),,2028年內(nèi)量產(chǎn)固態(tài)電池
日產(chǎn)和豐田類似,,未來將投入大量資金用于全固態(tài)電池的開發(fā)。按照規(guī)劃,,到2026年,,日產(chǎn)要投資1400億日元用于全固態(tài)對的開發(fā)。2022年完成可行性研究,,2024年建設(shè)試驗線,,在日本橫濱建造固態(tài)電池的試點工廠;并在2028年推出搭載全固態(tài)電池的電動車型,。
日產(chǎn)汽車預(yù)計到2028財年全固態(tài)電池(ASSB)能夠?qū)㈦姵亟M的成本降至75美元/kWh,。通過不斷創(chuàng)新,未來將成本進一步降低至65美元/kWh,,以實現(xiàn)電動車型和燃油車型的成本平價,。另外,為了未來更多純電車型的推出和應(yīng)用,,日產(chǎn)汽車將建立全球電池供應(yīng)系統(tǒng),。日產(chǎn)汽車計劃,到2026財年其全球電池產(chǎn)能將提高至52GWh,,到2030財年進一步提高至130GWh,。同時,日還將在2026年前投資200億日元(約合人民幣11.3億元)用于充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),。
電極材料與固態(tài)電解質(zhì)混合,、電芯疊層等固態(tài)電池的關(guān)鍵技術(shù),也將在橫濱固態(tài)電池工廠進行檢驗和試生產(chǎn),。目前,,日產(chǎn)能正在與日本、美國的大學(xué)赫爾NASA等進行全固態(tài)電池合作開發(fā)的,,已經(jīng)有了一些進展,。比如,開發(fā)出了纖維狀的正極粘結(jié)劑,,可以提到鋰離子導(dǎo)電性,,降低電池內(nèi)部。通過材料大數(shù)據(jù)和AI結(jié)合,加快電池材料的篩選,,可以將研發(fā)周期縮短到之前的1/2~1/5,。
2022年4月,日產(chǎn)對外發(fā)布了固體電池試制設(shè)備和工藝的視頻
對比液態(tài)鋰電池,,2008年,,日產(chǎn)汽車與日本電氣(NEC)、日電東金(NEC Tokin)合資成立了動力電池公司AESC,,為該動力電池公司三方共投入15億美元,。最初,AESC所生產(chǎn)的動力電池主要供應(yīng)電動叉車等車型上,,2010年日產(chǎn)聆風(fēng)車型投產(chǎn),,AESC為其提供動力電池。
本田
全力聚焦全固態(tài)電池的開發(fā),,2030年前裝車推出
本田表示,,將于2030年左右將全固體電池投入使用。目標(biāo)是使搭載該電池的電動汽車(EV)的價格和續(xù)航距離與混合動力車(HEV)同等,。
“液系鋰離子電池的極限正在接近,。需要能量密度更高的革新電池。本田正在自主開發(fā)創(chuàng)新電池,�,!北咎锛夹g(shù)研究所社長大津啟司如是說明。
在汽車技術(shù)展示會“第14屆自動汽車世界”(22年1月19~21日,,東京國際展覽中心)的演講中,,對全固體電池的開發(fā)情況進行了說明。根據(jù)大津先生所說,,面向量產(chǎn),,正在成套研究開發(fā)電池單元規(guī)格的制定和生產(chǎn)技術(shù)的確立。電池單元的形狀選擇了大型層疊型,。
本田計劃將40年在世界市場銷售的所有車輛變成EV或燃料電池車(FCV),。“400萬臺規(guī)�,!保ù蠼蚴希S著電動化的推進,,電池的必要量急速增加,。電池戰(zhàn)略是“在擴大液系鋰電池生產(chǎn)和實現(xiàn)革新電池兩方面進行投資”,投資額預(yù)計將達到“數(shù)兆日元規(guī)�,!�,。
本田計劃未來在6年內(nèi)投資5萬億日元(相當(dāng)于2900億元),用于環(huán)保和安全相關(guān)的技術(shù)研發(fā)。其中,,車端相關(guān)的研究主要是兩個方向,,一個是全固態(tài)電池,一個是全景駕駛輔助系統(tǒng),。
為了使投資更為有效,,本田對投資方向進行了選擇。目前可以明確看出,,本田放棄了當(dāng)前液態(tài)電池的研發(fā),,全力聚焦全固態(tài)電池的開發(fā),以讓自己在電動車領(lǐng)域具有更強的競爭力,。根據(jù)本田的規(guī)劃,,其正在獨立進行下一代全固態(tài)電池的研發(fā),從而實現(xiàn)更高容量和更低成本,。
本田將在這個財年用一條全固態(tài)電池建造示范線來對產(chǎn)品技術(shù)進行驗證,,未來將會加速研發(fā),使得全固態(tài)電池在2025年之后可以安裝在新車型上面,。示范線計劃投資約430億日元,,于2024年春季啟動。計劃于2020年后期推出,。
首款搭載全固態(tài)電池的車型計劃在“2030年之前的一兩年內(nèi)”推出,。這一時間點與示范線的啟動時間僅隔了4-5年。
作為對比,,在液態(tài)鋰電池上,,本田現(xiàn)階段主要通過加強外部伙伴關(guān)系,確保每個地區(qū)的穩(wěn)定采購,。在北美地區(qū),,從通用汽車采購“Ultium平臺”電池,與此同時,,公司還正在研究成立一家電池生產(chǎn)合資企業(yè),;中國地區(qū),進一步加強與寧德時代的合作,;在日本地區(qū),,從遠景動力采購電池,用于輕型電動汽車,。
當(dāng)液態(tài)鋰電池已經(jīng)沒有太多空間可供內(nèi)卷時,,固態(tài)電池等下一代電池技術(shù)為還未發(fā)揮出實力的玩家提供了又一競技場。鹿死誰手,,真的還很難說,。
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/青黎)
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