导语

    Introduction

    福特宝马固态电池进入测试阶段？

    作者丨马西风

    责编丨杨 晶

    编辑丨朱锦斌

    每隔一段时间固态电池总会被翻出来吸引一波眼球，到目前为止，还没看到哪家企业开始量产固态电池搭载在汽车上面，虽然业内普遍预期固态电池的量产在2030年，但各车企都希望能抢得头筹首先量产装车。

    上周，由福特支持的电池初创公司Solid Power立下了新的里程碑。它正式开始试点生产固态电池，供宝马和福特公司测试。

    该公司在科罗拉多州总部公布了一条全面运作的生产线，目标是能够提供更大的续航里程的固态电池，比传统锂离子电池的续航里程高50%，并在年底前向宝马、福特运送第一批固态电池。

    实际上，这家科罗拉多公司现在虽然已经建立了一条试点生产线，为汽车制造商提供验证样品，但仍然在寻找制造合作伙伴，最早也要在2026年才能开始生产固态电池，2027年量产装车。

    Solid Power的首席执行官兼联合创始人 Doug Campbell承认在丰田、松下、三星、LG 能源解决方案、现代和宁德时代等集团之间在固态电池开发方面的激烈竞争。但这会成为积极推动该领域快速量产落地的一股力量，他们都是非常杰出并且可信的参与者。

    “硬核能源”

    固态电池与液态电池最核心的差异在于用固态电解质替换了隔膜与电解液，从而为正负极提供了更多的选择。

    与大多数此类公司一样，Solid Power的电池采用硫化物固态电解质，锂离子在充电和放电期间在正极和负极之间流动的介质。与采用液态电解质的电池相比，采用固态电解质的电池因内部短路而着火的风险要低得多，也就意味着更加安全。

    说到纯电汽车的痛点时，就离不开续航短、易燃易爆炸、充电慢、既怕冷又怕热、开时间长了续航越来越短，问题核心还是在于电池内部化学体系。

    坎贝尔表示，Solid Power 的电池目前使用富含硅的阳极和镍钴锰阴极，具有储存更多能量的潜力——从而为电动汽车提供更长的续航里程——并且成本低于传统的锂离子电池。再者就是更高的能量密度价格却更低。

    在过去十年担任 Solid Power的首席执行官后，坎贝尔和他的固态电池公司站稳了脚跟。该公司于 2021 年通过反向并购（SPAC）上市，除了福特和宝马之外，还吸引了现代和三星的早期投资。

    充满希望又难以捉摸

    汽车制造商自然是希望固态电池能够提供更大的续航里程，所以比目前传统锂离子电池的续航里程高出50%是个具有诱惑力的条件。

    此外，坎贝尔表示，Solid Power 特殊固态混合物中的温度非常稳定，减少了对某些冷却方面的需求，从而将整体电池成本降低了10%。

    “这有助于提高性能和降低成本的总体价值主张，这是目前电池市场的痛点，”坎贝尔说。

    建造原型生产线并不是Solid Power唯一的主要项目。在附近，该公司正在丹佛北部郊区桑顿建造一座足球场大小的大型工厂，Solid Power打算在那里生产电解液，到 2028 年足以为800,000辆电动汽车提供动力。

    这样的规模是一个雄心勃勃的目标，它是电池领域任何数量的竞争对手所共有的目标。但现在这个新兴的固态技术，却是既充满希望又难以捉摸的目标。

    根据咨询公司 P&S Intelligence 的数据，2021 年全球固态电池市场的收入为 2.9 亿美元，预计到 2030 年将增长到 39 亿美元。固态电池技术无异于“电动交通的未来” 。

    但这是一个实现缓慢的目标。

    时间和耐心

    等到技术成熟仍然需要一些时间，每个人都知道这将是未来，但未来不断被推出。

    尽管固态电池具有更高的能量密度、更快的充电时间和更少的易燃化学物质，但它们同时很脆弱。在汽车制造商寄希望于 Solid Power 和竞争对手公司的同时，固态电池的耐用性仍然是一个未知数。

    它们能在制造中扩大规模吗？它们能在路上工作10年行驶200,000 英里吗？Geurkink 说。“我也不知道。”

    在提供可行答案方面，Solid Power可能比大多数人走得更远。除了启动自己的原型生产线外，该公司还与韩国的SK Innovation 签署了联合开发协议以制造电池。交易条款要求 Solid Power 获得其技术和制造实践的许可。

    坎贝尔表示制造工艺将成为 Solid Power 成功的关键，并不是每一次电池的更替都需要付出巨大代价的，Solid Power正在设计其制造路线以匹配当今的锂离子电池，以努力使产品与当今的超级工厂兼容。

    Solid Power 还设计了与当前锂离子制造工艺兼容的固态电池。这是十分大的跨越，因为当前无法量产的主要原因中就有一点固态电池部分生产工艺不同于液态电池，目前尚无稳定供应固态电池生产线的设备厂商。考虑到生产线的建设和动力电池的开发周期，短期量产希望渺茫。但Solid Power的固态电池制造工艺兼容就意味着很多工厂可以丝滑地转向固态电池，而不需要在电池革新的同时进行生产线上的大面积升级。

    “从制造的角度来看，我们并没有重新发明轮子，通过一些非常适度的改造，今天生产锂离子电池的超级工厂可以丝滑地切换到固态，”坎贝尔说。“我不想与那些工厂竞争，我想启用它们并让他们加入我们。”

    当然，固态电池的成功可能会将身上的桎梏解除，由于该电池包含高含量的硅阳极、硫化物固体电解质和镍、锰和钴阴极。现在正在研发中的未来产品可能会消除对镍和钴的需求，但现在由于各种政治和国家因素导致镍和钴供应不足。

    如果是长期项目，整个行业得需要习惯于耐心等待。“我们想花时间降低技术的风险，”坎贝尔说。

    随着经济逐渐回暖，与主要合作伙伴一起改造现有工厂的战略，以及正在建造的电解液设施和现在生产电池的生产线，变成了一条“无痛”转向固态电池的设计路线。

    现下，还有人在质疑固态电池技术的炒作成分更大。但仍有分析师认为，如果这一技术真的成功了，到2030年，它可以在很大程度上取代三元锂电池，成为行业最先进的电池技术。Solid Power能成为固态电池的先行者还是试错人都得等的2026年，但固态电池似乎会成为那充满希望又难以捉摸的“电动交通”的未来。