每隔一段時間固態(tài)電池總會被翻出來吸引一波眼球，到目前為止，還沒看到哪家企業(yè)開始量產(chǎn)固態(tài)電池搭載在汽車上面，雖然業(yè)內(nèi)普遍預(yù)期固態(tài)電池的量產(chǎn)在2030年，但各車企都希望能搶得頭籌首先量產(chǎn)裝車。

上周，由福特支持的電池初創(chuàng)公司Solid Power立下了新的里程碑。它正式開始試點生產(chǎn)固態(tài)電池，供寶馬和福特公司測試。

該公司在科羅拉多州總部公布了一條全面運作的生產(chǎn)線，目標(biāo)是能夠提供更大的續(xù)航里程的固態(tài)電池，比傳統(tǒng)鋰離子電池的續(xù)航里程高50%，并在年底前向?qū)汃R、福特運送第一批固態(tài)電池。

實際上，這家科羅拉多公司現(xiàn)在雖然已經(jīng)建立了一條試點生產(chǎn)線，為汽車制造商提供驗證樣品，但仍然在尋找制造合作伙伴，最早也要在2026年才能開始生產(chǎn)固態(tài)電池，2027年量產(chǎn)裝車。

Solid Power的首席執(zhí)行官兼聯(lián)合創(chuàng)始人 Doug Campbell承認(rèn)在豐田、松下、三星、LG 能源解決方案、現(xiàn)代和寧德時代等集團之間在固態(tài)電池開發(fā)方面的激烈競爭。但這會成為積極推動該領(lǐng)域快速量產(chǎn)落地的一股力量，他們都是非常杰出并且可信的參與者。

“硬核能源”

固態(tài)電池與液態(tài)電池最核心的差異在于用固態(tài)電解質(zhì)替換了隔膜與電解液，從而為正負(fù)極提供了更多的選擇。

與大多數(shù)此類公司一樣，Solid Power的電池采用硫化物固態(tài)電解質(zhì)，鋰離子在充電和放電期間在正極和負(fù)極之間流動的介質(zhì)。與采用液態(tài)電解質(zhì)的電池相比，采用固態(tài)電解質(zhì)的電池因內(nèi)部短路而著火的風(fēng)險要低得多，也就意味著更加安全。

說到純電汽車的痛點時，就離不開續(xù)航短、易燃易爆炸、充電慢、既怕冷又怕熱、開時間長了續(xù)航越來越短，問題核心還是在于電池內(nèi)部化學(xué)體系。

坎貝爾表示，Solid Power 的電池目前使用富含硅的陽極和鎳鈷錳陰極，具有儲存更多能量的潛力——從而為電動汽車提供更長的續(xù)航里程——并且成本低于傳統(tǒng)的鋰離子電池。再者就是更高的能量密度價格卻更低。

在過去十年擔(dān)任 Solid Power的首席執(zhí)行官后，坎貝爾和他的固態(tài)電池公司站穩(wěn)了腳跟。該公司于 2021 年通過反向并購（SPAC）上市，除了福特和寶馬之外，還吸引了現(xiàn)代和三星的早期投資。

充滿希望又難以捉摸

汽車制造商自然是希望固態(tài)電池能夠提供更大的續(xù)航里程，所以比目前傳統(tǒng)鋰離子電池的續(xù)航里程高出50%是個具有誘惑力的條件。

此外，坎貝爾表示，Solid Power 特殊固態(tài)混合物中的溫度非常穩(wěn)定，減少了對某些冷卻方面的需求，從而將整體電池成本降低了10%。

“這有助于提高性能和降低成本的總體價值主張，這是目前電池市場的痛點，”坎貝爾說。

建造原型生產(chǎn)線并不是Solid Power唯一的主要項目。在附近，該公司正在丹佛北部郊區(qū)桑頓建造一座足球場大小的大型工廠，Solid Power打算在那里生產(chǎn)電解液，到 2028 年足以為800,000輛電動汽車提供動力。

這樣的規(guī)模是一個雄心勃勃的目標(biāo)，它是電池領(lǐng)域任何數(shù)量的競爭對手所共有的目標(biāo)。但現(xiàn)在這個新興的固態(tài)技術(shù)，卻是既充滿希望又難以捉摸的目標(biāo)。

根據(jù)咨詢公司 P&S Intelligence 的數(shù)據(jù)，2021 年全球固態(tài)電池市場的收入為 2.9 億美元，預(yù)計到 2030 年將增長到 39 億美元。固態(tài)電池技術(shù)無異于“電動交通的未來” 。

但這是一個實現(xiàn)緩慢的目標(biāo)。

時間和耐心

等到技術(shù)成熟仍然需要一些時間，每個人都知道這將是未來，但未來不斷被推出。

盡管固態(tài)電池具有更高的能量密度、更快的充電時間和更少的易燃化學(xué)物質(zhì)，但它們同時很脆弱。在汽車制造商寄希望于 Solid Power 和競爭對手公司的同時，固態(tài)電池的耐用性仍然是一個未知數(shù)。

它們能在制造中擴大規(guī)模嗎？它們能在路上工作10年行駛200,000 英里嗎？Geurkink 說。“我也不知道。”

在提供可行答案方面，Solid Power可能比大多數(shù)人走得更遠(yuǎn)。除了啟動自己的原型生產(chǎn)線外，該公司還與韓國的SK Innovation 簽署了聯(lián)合開發(fā)協(xié)議以制造電池。交易條款要求 Solid Power 獲得其技術(shù)和制造實踐的許可。

坎貝爾表示制造工藝將成為 Solid Power 成功的關(guān)鍵，并不是每一次電池的更替都需要付出巨大代價的，Solid Power正在設(shè)計其制造路線以匹配當(dāng)今的鋰離子電池，以努力使產(chǎn)品與當(dāng)今的超級工廠兼容。

Solid Power 還設(shè)計了與當(dāng)前鋰離子制造工藝兼容的固態(tài)電池。這是十分大的跨越，因為當(dāng)前無法量產(chǎn)的主要原因中就有一點固態(tài)電池部分生產(chǎn)工藝不同于液態(tài)電池，目前尚無穩(wěn)定供應(yīng)固態(tài)電池生產(chǎn)線的設(shè)備廠商。考慮到生產(chǎn)線的建設(shè)和動力電池的開發(fā)周期，短期量產(chǎn)希望渺茫。但Solid Power的固態(tài)電池制造工藝兼容就意味著很多工廠可以絲滑地轉(zhuǎn)向固態(tài)電池，而不需要在電池革新的同時進行生產(chǎn)線上的大面積升級。

“從制造的角度來看，我們并沒有重新發(fā)明輪子，通過一些非常適度的改造，今天生產(chǎn)鋰離子電池的超級工廠可以絲滑地切換到固態(tài)，”坎貝爾說。“我不想與那些工廠競爭，我想啟用它們并讓他們加入我們。”

當(dāng)然，固態(tài)電池的成功可能會將身上的桎梏解除，由于該電池包含高含量的硅陽極、硫化物固體電解質(zhì)和鎳、錳和鈷陰極。現(xiàn)在正在研發(fā)中的未來產(chǎn)品可能會消除對鎳和鈷的需求，但現(xiàn)在由于各種政治和國家因素導(dǎo)致鎳和鈷供應(yīng)不足。

如果是長期項目，整個行業(yè)得需要習(xí)慣于耐心等待。“我們想花時間降低技術(shù)的風(fēng)險，”坎貝爾說。

隨著經(jīng)濟逐漸回暖，與主要合作伙伴一起改造現(xiàn)有工廠的戰(zhàn)略，以及正在建造的電解液設(shè)施和現(xiàn)在生產(chǎn)電池的生產(chǎn)線，變成了一條“無痛”轉(zhuǎn)向固態(tài)電池的設(shè)計路線。

現(xiàn)下，還有人在質(zhì)疑固態(tài)電池技術(shù)的炒作成分更大。但仍有分析師認(rèn)為，如果這一技術(shù)真的成功了，到2030年，它可以在很大程度上取代三元鋰電池，成為行業(yè)最先進的電池技術(shù)。Solid Power能成為固態(tài)電池的先行者還是試錯人都得等的2026年，但固態(tài)電池似乎會成為那充滿希望又難以捉摸的“電動交通”的未來。

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