中國粉體網訊 固態電池,自從蔚來新車公布使用這一方案上熱搜之后,這兩日,該技術路線又一次被投資關注,原因便是投資巨鱷索羅斯在四季度大手筆買入固態電池企業Quantum Scape,大手筆買入331.5萬股,期末價值約為2.8億美元,位居索羅斯第四大重倉股。
值得一提的是,固態電池企業Quantum Scape這家公司還被微軟、豐田投資,也就是說;無論是索羅斯還是比爾蓋茨等等,這些具備頂級戰略投資眼光的人物,都瞄準一個方向:固態電池。
1、Quantum Scape是何方神圣?
Quantum Scape成立于2010年,研究人員大部分來自斯坦佛大學。一直專注于開發固態電池并設計可擴展的制造工藝,以將其電池技術商業化用于汽車行業。目前在研發上擁有超過十年的研發固態電池的經驗有超兩百位雇員,超過兩百個專利(已經授權和在申請的)以及眾多企業內未達成專利的有用技術。
其最新的技術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。在800次充電后仍能保持80%以上的容量、未顯衰退。
在安全性方面,是不可燃燒的,電池體積能量密度超過每升1000瓦時,差不多是頂級商用鋰離子電池組密度的兩倍,是目前特斯拉Model3所用電池的四倍。
按重量計算,它能提供380至500瓦時/公斤的能量,相比之下,目前的特斯拉電池大約能提供260瓦時/公斤的能量。
關鍵技術是使用陶瓷分離器取代傳統電池中使用的液體電解質。而作為正負離子流動的介質,這種陶瓷是柔性的,而非剛性的。最重要的是,在零下30攝氏度的極低氣溫下,能量也可以繼續在整個電池中移動,電池性能并不會受到影響。
該公司聯合創始人、2019年諾貝爾化學獎得主Stan Whittingham博士指出,“制造固態電池最困難的部分是需要同時滿足高能量密度(1000 Wh/L)、快速充電(即高電流密度)、長循環壽命(超過800次循環)和寬溫度范圍的要求。
2、固態電池的技術方向正確嗎?
回答這個問題,可以來看目前電池格局。
如今的電池的技術路線,依舊是以液態電池為主,成本以及所占空間以整車而言,承受較大的比重,比如,整塊的鋰電池占整車的成本接近在40%。
另一方面,液態電池的弊端,壽命短的背后是熱穩定性差、易燃易漏、易在鋰金屬表面產生分解造成存在一定的安全風險。同時,在極冰的條件下,鋰電池會出現不能充電的情況。
所以,研究下一代電池技術方向以及安全性、降成本性的考慮的背景下,很多新能源企業都是在研究電池的技術方向。而固態電池被認可是能夠一次性解決掉上述液態電池出現的問題。
首先,固態電池采用的是鋰作為電池負極,可顯著提升電池能量密度,具備不可燃、耐高溫、無腐蝕、不揮發等安全性再加上成本下降空間大。
根據資料顯示,固態電池和傳統鋰電池,最顯著的區別在于電池內部的電解質的物理形態。目前在新能源汽車上最廣泛使用的三元鋰電池,一般由正極、隔膜、負極,再灌入電解液制造而成。
固態鋰電池,顧名思義就是由固態電解質代替隔膜和電解液。固態電解質是固態電池的關鍵,能夠帶來幾個方面的優勢,如電池壽命更長、同電容量下體積更小、固態電池安全性更高等。
在1月9日,蔚來在Nio Day 2020上亮相首款量產轎車ET7,同時推出150kWh半固態電池包,計劃在2022Q4開始交付。
該車型最值得注意的就是電池包使用了三大技術:(1)納米級包覆超高鎳正極;(2)無機預鋰化硅碳負極;(3)原位固化固液電解質。
不過,電池采用的是半固態電池技術,內部仍然需要使用到電解液與隔膜。這個就是固定電池的問題:距離真正量產還有多久?而不是現在停留在所謂的PPT。
在過去的十年當中,成本問題是過去10年中,電池技術路徑的滲透率此消彼長的其中一個關鍵因素,尤其是在動力電池成本占整車成本30%~40%的情況下,中長期來看,固態電池更像是技術趨勢。
而蔚來汽車采用的半固態電池,其實是新能源車企開始邁向固態電池的選擇。以各個廠家的進度來看,依舊是道阻且長。
不過,這并不妨礙眾多國際資本投資相關的企業,這也是為啥索羅斯的基金出現在固態電池企業Quantum Scape的原因,畢竟,這條賽道太大又有足夠可預見性收益。
(中國粉體網編輯整理/黑金)
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