對(duì)于固態(tài)電池的商業(yè)化量產(chǎn)，豐田汽車與業(yè)界的預(yù)判基本一致，預(yù)計(jì)要到2025年前后才能市場(chǎng)化落地。近日，豐田汽車動(dòng)力總成公司執(zhí)行副總裁兼電池業(yè)總經(jīng)理KeijiKaita透露，“豐田計(jì)劃在2025年之前量產(chǎn)固態(tài)電池。”

盡管固態(tài)電池在電動(dòng)汽車領(lǐng)域的應(yīng)用預(yù)計(jì)還要四五年的時(shí)間，但這并不妨礙車企們對(duì)于固態(tài)電池技術(shù)的熱情，畢竟在很多車企看來(lái)，固態(tài)電池有望成為消除電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航焦慮、安全焦慮、充電焦慮的突破性技術(shù)之一。換言之，誰(shuí)先掌握了固態(tài)電池技術(shù)，誰(shuí)就有可能改寫電動(dòng)汽車的競(jìng)爭(zhēng)格局。

01豐田：如期推出固態(tài)電池原型產(chǎn)品明年將亮相

2019年10月，豐田執(zhí)行總裁兼首席技術(shù)官寺島茂樹ShigekiTerashi曾透露，豐田將在2020年?yáng)|京奧運(yùn)會(huì)期間推出一款搭載固態(tài)電池的電動(dòng)汽車，該車型將基于豐田e-Palette平臺(tái)開發(fā)。“如果不是因?yàn)橐咔榈臎_擊，豐田下一代電動(dòng)車的核心部件固態(tài)電池或許就在東京奧運(yùn)會(huì)舉辦期間亮相了。”據(jù)知情人士透露，豐田仍在積極研發(fā)固態(tài)電池，如期推出了原型產(chǎn)品，并已在概念車上運(yùn)行。

那么豐田汽車的固態(tài)電池技術(shù)研發(fā)進(jìn)展如何了呢?

在充電速度方面，據(jù)豐田內(nèi)部人士透露，固態(tài)電池原型產(chǎn)品在充電速度上相較于現(xiàn)有鋰電池具有明顯優(yōu)勢(shì)，電量從0到100%僅需15分鐘。“充電焦慮”或?qū)⒃诠虘B(tài)電池上成為過(guò)去式。

在電池壽命方面，豐田汽車計(jì)劃其生產(chǎn)的固態(tài)電池在使用30年后仍保持90%以上的性能。如果該技術(shù)能盡快實(shí)現(xiàn)，那么循環(huán)性能將超越近期特斯拉、寧德時(shí)代、通用等宣傳的百萬(wàn)公里電池。

在能量密度方面，根據(jù)豐田的規(guī)劃，計(jì)劃到2025年將固態(tài)電池能量密度提升到現(xiàn)有鋰電池能量密度的2倍以上，預(yù)計(jì)可達(dá)到450Wh/kg。屆時(shí)，搭載固態(tài)電池的電動(dòng)汽車，續(xù)航里程將大幅提升，可與目前燃油車相媲美。

在安全性方面，由于固態(tài)電池采用固態(tài)電解質(zhì)，不含可燃性的電解液等材料成分，安全性也將明顯提升。

不過(guò)，盡管已推出固態(tài)電池原型產(chǎn)品，但真正市場(chǎng)化應(yīng)用，豐田認(rèn)為也要到2025年前后：一方面是因?yàn)榧夹g(shù)還需要不斷完善;另一方面是成本還比較高。

KeijiKaita表示，現(xiàn)在討論固態(tài)電池的上市時(shí)間還太早，和很多前瞻性技術(shù)一樣，其商業(yè)化同樣面臨多重障礙。據(jù)悉，目前豐田工程師正在調(diào)整電池的陽(yáng)極和其他材料構(gòu)成，使固態(tài)電池的耐用性和安全性繼續(xù)提高，“豐田希望能在2025年前量產(chǎn)固態(tài)電池，”KeijiKaita表示。

據(jù)豐田內(nèi)部人士透露，目前固態(tài)電池的另一大問(wèn)題在于成本，未來(lái)成本需要低于100美元/kWh才能與燃油機(jī)相抗衡，很顯然固態(tài)電池的降本還有較長(zhǎng)一段路要走。不過(guò)，豐田并未透露目前原型產(chǎn)品的生產(chǎn)成本情況，但相信隨著技術(shù)的成熟，產(chǎn)業(yè)化規(guī)模放量，技術(shù)成熟后其成本下降也可期。

據(jù)電池中國(guó)網(wǎng)了解，豐田正通過(guò)其與松下電池成立的合資企業(yè)泰星能源解決方案有限公司推動(dòng)固態(tài)電池業(yè)務(wù)的發(fā)展。該公司今年4月已投入運(yùn)營(yíng)，豐田在合資公司中持股51%，在5人董事會(huì)中占據(jù)3席，松下電器持股49%，董事長(zhǎng)由豐田汽車好田博昭出任。

從目前豐田透露的信息來(lái)看，固態(tài)電池真正商業(yè)化預(yù)計(jì)還要等到2025年，目前仍然有技術(shù)需要不斷完善，成本依然要下降等問(wèn)題需要克服。如果明年?yáng)|京奧運(yùn)會(huì)能如期舉行，我們也可以在東京奧運(yùn)會(huì)上一窺豐田汽車固態(tài)電池研發(fā)最新進(jìn)展情況。

02大眾再加碼2億美元投資固態(tài)電池技術(shù)公司

同樣熱衷固態(tài)電池技術(shù)的還有大眾汽車。今年6月，大眾汽車宣布將增加對(duì)固態(tài)電池開發(fā)商QuantumScape的投資，增資的金額為2億美元(約合人民幣14.2億元)，大眾方面表示此舉是為了進(jìn)一步開發(fā)固態(tài)電池。

公開信息顯示，QuantumScape是斯坦福大學(xué)前研究人員于2010年在美國(guó)圣何塞成立的新公司，主要從事固態(tài)電池研發(fā)工作，擁有了約200項(xiàng)固態(tài)電池技術(shù)專利和專利申請(qǐng)。

據(jù)電池中國(guó)網(wǎng)了解，這是大眾汽車第三次對(duì)該公司進(jìn)行投資，2014年大眾就出資持有了這家公司5%的股份;2018年，大眾又出資1億美元(約合人民幣7.1億元)與QuantumScape成立了合資公司。接連三次向這家公司注資，足可見(jiàn)大眾汽車對(duì)于固態(tài)電池的重視。

事實(shí)上，就6月份的巨額投資，大眾汽車零部件管理委員會(huì)主席ThomasSchmall表示：“我們與QuantumScape正在取得技術(shù)進(jìn)步，此次投資將會(huì)有效地增強(qiáng)我們對(duì)全固態(tài)電池的聯(lián)合研發(fā)工作。”

目前業(yè)界對(duì)于大眾和QuantumScape在固態(tài)電池技術(shù)上的研發(fā)進(jìn)展并沒(méi)有較多信息。大眾此前透露已經(jīng)對(duì)QuantumScape的固態(tài)電池樣品進(jìn)行了測(cè)試，“能夠使e-golf的綜合續(xù)航里程從300公里提升到750公里。”

對(duì)于固態(tài)電池的量產(chǎn)時(shí)間節(jié)點(diǎn)，大眾預(yù)估與豐田類似，“我們與QuantumScape的目標(biāo)是在2025年建成一條為電動(dòng)汽車生產(chǎn)固態(tài)電池的生產(chǎn)線。”

除了豐田、大眾外，寶馬、福特、現(xiàn)代等車企近幾年也陸續(xù)投資了SoildPower等固態(tài)電池技術(shù)科創(chuàng)公司。

國(guó)內(nèi)方面，上汽、一汽、北汽等車企近年來(lái)也紛紛投資了固態(tài)電池技術(shù)公司。如上汽集團(tuán)、北汽產(chǎn)投聯(lián)合投資了國(guó)內(nèi)固態(tài)電池技術(shù)企業(yè)清陶能源，一汽產(chǎn)業(yè)基金參與了輝能科技的融資項(xiàng)目。

實(shí)際上，除了上述一些國(guó)際車企之外，國(guó)內(nèi)眾多鋰電池生產(chǎn)企業(yè)及材料企業(yè)，如寧德時(shí)代、比亞迪、國(guó)軒高科、清陶能源、力神電池、輝能科技、當(dāng)升科技、贛鋒鋰業(yè)等也都在布局固態(tài)電池及材料技術(shù)開發(fā)。

寧德時(shí)代董事長(zhǎng)曾毓群表示，真正的固態(tài)電池是需要用金屬鋰作負(fù)極，這樣才能提高能量密度，現(xiàn)階段業(yè)內(nèi)一些企業(yè)發(fā)布的固態(tài)電池在能量密度等指標(biāo)上還不如(液態(tài))鋰離子電池，公司也在持續(xù)進(jìn)行固態(tài)電池等前沿技術(shù)的研究和產(chǎn)品研發(fā)的投入。不過(guò)，寧德時(shí)代目前并未透露過(guò)公司固態(tài)電池研發(fā)進(jìn)展的相關(guān)信息。

近日，國(guó)軒高科董事長(zhǎng)李縝透露，國(guó)軒高科在半固態(tài)電池的研究上投入了大量資源，未來(lái)國(guó)軒會(huì)結(jié)合半固態(tài)電池的研究，大大提升高鎳三元電芯和Pack系統(tǒng)應(yīng)用的安全性與可靠性。

此外，贛鋒鋰業(yè)、清陶能源、輝能科技都已經(jīng)建成了固態(tài)電池中試產(chǎn)線，正在加快相關(guān)技術(shù)的落地。

事實(shí)上，在電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展的推動(dòng)下，過(guò)去十年電池技術(shù)進(jìn)步速度在大幅提升，而當(dāng)前電動(dòng)化浪潮正席卷全球，全球主流車企也紛紛向電動(dòng)化轉(zhuǎn)型，預(yù)計(jì)在這一波浪潮中，作為下一代電池技術(shù)的固態(tài)電池，其研發(fā)及落地時(shí)間相信也會(huì)有所縮短，豐田、大眾都給出了2025年的時(shí)間表，這一節(jié)點(diǎn)也非常值得期待，如果2025年固態(tài)電池技術(shù)真正實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，相信汽車電動(dòng)化將真正成為主流。電池中國(guó)網(wǎng)