48000人，罷工三十天，通用的拉鋸戰還在繼續

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▲火花塞制造商NGK|NTK生產的固態電池樣品。因此，NGK|NTK在2018年4月宣布將大力發展固態電池項目。該公司表示，他們過去在先進陶瓷技術方面的專業知識將為公司的固態電池研發提供技術基礎。戴森進軍固態電池的動機與博世和NGK不同。該公司不想成為固態電池供應商，而是希望打造自己的電動汽車。2015年，戴森以9000萬美元收購了美國固態電池初創公司Sakti3，并于次年斥資14億美元建立了固態電池工廠。當固態電池的研發步入正軌，戴森于2017年正式宣布進軍電動汽車行業，致力于打造高端電動汽車品牌。隨后兩年，電動汽車浪潮席卷全球，但戴森并沒有如預期推出一款電動汽車樣品。時間來到2019年10月10日(北京時間10月11日)。當天凌晨，戴森正式宣布放棄電動汽車項目，聲稱公司已經開發出了電動汽車的原型，但沒有找到產品的目標用戶。但從戴森公開信透露的信息來看，戴森無意放棄投入大量資源的固態電池項目，將繼續推進固態電池的量產和落地。雖然跨界玩家不多，但從投資和布局來看，傳統汽車零部件供應商和其他領域的玩家也非常看好固態動力電池的前景。第六，行業還處于發展初期，三條技術路線并行。雖然許多汽車制造商、Tier1和動力電池供應商涌入固態電池領域，但卡牌游戲模式已經提前開啟。但從第一部分對比的成本和技術成熟度來看，固態電池還處于產業發展初期，距離真正量產還有很長一段時間。目前只有一輛奧迪PB18 e-tron確認搭載固態電池并開始量產，首批僅生產50輛。據了解，這款車型的價格會相當昂貴。這其中，恐怕很大一部分成本屬于車內的固態電池。

▲奧迪PB18 e-tron據了解，奧迪純電動超跑將搭載800V V的高壓電架構，動力方面，奧迪PB18 e-tron將搭載三電機動力系統，配合Quattro的全時四驅系統。其輸出功率可達500kW。如果是機械增壓，這個功率可以在一段時間內沖到570kW。其高達830N/m的綜合扭矩使其0-100km/h加速時間縮短至2秒以內，達到了目前勒芒賽車的水平。據外媒報道，該車型的WLTP續航里程將可能超過500公里。顯然，奧迪在固態電池上的投資是值得的。固態電池將擁有遠超三元鋰電池的充放電功率、循環壽命和輕量化電池系統，為電動超跑PB18 e-tron帶來無可比擬的性能。1.技術難點:固體電解質離子電導率低，界面阻抗高。那么，既然固體電池可以為電動汽車提供如此優異的性能，為什么沒有盡快投入實踐呢？如文章第一部分所述，雖然固體電解質材料在安全性和部分電化學性能上優于液體電解質，但由于其固體形式，也存在固有缺陷。眾所周知，通常選擇液體作為化學反應的介質，因為離子在液體物質中更容易運動，更容易發生反應。固體電解質的第一個技術難點是鋰離子的遷移效率，它直接影響固體電解質的離子電導率。據了解，目前大多數固體電解質的離子電導率在10-7和10-2 s/cm之間，而離子電導率……目前三元鋰電池使用的液體電解質為10-2 s/cm，大部分固體電解質的離子電導率低于液體電解質，影響了固體電池的實用性能。另一個問題在于固體電解質和電極之間的接觸。液體電解質可以最大限度地與電極保持接觸，但固體電解質很難與電極完美貼合。結果，電極和電解質之間的界面阻抗將上升，這也將影響固體電池的實際性能。2.三條技術路線:聚合物、無機氧化物、無機硫化物鑒于上述技術難點，近十年來，學術界和工業界不斷涌現出新的解決方案。目前比較成熟的技術路線有三種:聚合物電解質、無機氧化物電解質和無機硫化物電解質。聚合物電解質:材料:聚氧化乙烯、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯等。研究公司:當代Amperex科技有限公司、Solid Power、Seeo、ionic materials、Bollore集團旗下的BatScap。使用該電解液的固態電池率先實現小規模量產，技術成熟，易于加工，電極界面阻抗可控。但其性能上限較低，高溫下離子電導率高，室溫下離子電導率極低。這些條件限制了聚合物固態電池的能量密度上限，最終能量密度很難超過300Wh/kg。法國公司Bollore率先將這種固態電池商業化。2011年12月，公司將搭載30kWh固態聚合物電池和雙電層電容動力系統的電動汽車推向共享汽車市場，總投資2900輛，服務站900個，充電樁近4500個。服務用戶總數達到18萬以上，其中活躍用戶約7萬，日均使用次數約1.8萬。但由于早期技術限制，該項目不具備大規模商業化的價值。電池的能量密度只有110Wh/kg，需要配備200W的發熱元件來加熱。停車時，加熱器也需要處于工作狀態，停車時必須連接充電器。電池功率密度低，需要為緊急啟動、緊急加速等大功率放電場景配備雙電層電容。這樣一來，這種聚合物固態電池的實用價值就大大降低了。b無機氧化物電解質:材料:膜式(LiPON)和非膜式(LLZO)。研究公司:Sakti3，Quantum Scape，muRata，TDK，NGK|NTK。與上述聚合物電解質相比，無機氧化物電解質在室溫下具有更高的離子電導率，但界面阻抗也更高。好在填充緩沖層可以避免界面阻抗，所以這種固態電池具有實用價值，已經有部分產品投入市場。使用無機氧化物電解質的固態電池可分為薄膜固態電池和非薄膜固態電池。薄膜固態電池的優勢是性能優異。在50C的工作環境下，經過45000次循環后仍能保持95%的電池容量。但是，缺點是很難擴展容量。單塊薄膜固態電池容量很小，不到mAh級別。對于動力電池要求的Ah級別，需要串聯大量的薄膜電池。這種工藝會使固態電池的生產工藝更加困難，成本飆升。相比之下，非薄膜固態電池的實用性能要高得多，其離子電導率略低于薄膜產品，但遠高于聚合物體系，且可制成容量電池而非薄膜型，從而降低生產成本，是當前我國動力電池企業關注的重點。上面提到的匯能科技和陶青能源都選擇了這條路線。c .無機硫化物電解質:材料:Thio-LISICON、LiGPS、LiSnPS、lisipps。研究公司:豐田、松下、當代安培科技有限公司和三星SDI。這條路線最難開發，性能最好……目前三大主流路線中的潛力。開發難度大主要是因為電解液材料還處于研發初期，電池產品對環境非常敏感，也存在安全問題。其中的硫化物電解質對空氣敏感，易氧化，遇水易產生H2S等有害氣體，所以生產過程中需要隔絕水分和氧氣。巨大的性能潛力是因為硫化物電解質的離子電導率可以與液體電解質相媲美；電化學窗口在5V以上，可以滿足快充快放的需求。并可用于電動汽車、消費電子等領域。所以這條路線上聚集的玩家幾乎都是動力電池行業的頂尖玩家。據了解，豐田已經開發了Ah級動力電池，并做出了更大的電池樣品。當代Amperex科技有限公司也對硫化物固態電池進行了前瞻性布局，設計了工藝路線。綜合來看，聚合物電解質、無機氧化物電解質、無機硫化物電解質的性能各有優劣，未來的落地日程也因技術成熟度不同而有所不同。但從車企和動力電池企業規劃的時間表來看，固態電池的落地節奏還是有跡可循的。據了解，這項技術最早將于明年開始小規模量產，前期將集中在高端機型上。真正的量產將大規模實現，2025年后在消費市場普及。所以目前固態動力電池行業還只是車企和動力電池供應商之間的一場卡牌游戲，還有很長的路要走。結論:固態動力電池的出路即將到來。固態電池因其能量密度高、安全穩定，已被學術界和業界公認為下一代動力電池的主流路線。豐田、寶馬、本田、日產、現代、大眾等國際車企和BAIC、比亞迪等自主品牌紛紛擠進固態電池行業，提前開始了這場卡位競賽。雖然在汽車廠商和動力電池供應商的時間表中，固態電池的落地還有3-6年，但車企和供應商的進入為這個行業帶來了資金基礎，固態電池技術的成熟有望加快。特別是，三條清晰的技術路線為當前行業中的公司提供了清晰的R&D路徑選擇。當三元鋰電池已經不能滿足電動汽車的需求時，外部環境將促使固態電池行業迅速從發展向成熟過渡。考慮到玩家數量、資金基礎以及電動車行業的需求，固態動力電池行業的出路可能很快就會到來。"

▲火花塞制造商NGK|NTK生產的固態電池樣品。因此，NGK|NTK在2018年4月宣布將大力發展固態電池項目。該公司表示，他們過去在先進陶瓷技術方面的專業知識將為公司的固態電池研發提供技術基礎。戴森進軍固態電池的動機與博世和NGK不同。該公司不想成為固態電池供應商，而是希望打造自己的電動汽車。2015年，戴森以9000萬美元收購了美國固態電池初創公司Sakti3，并于次年斥資14億美元建立了固態電池工廠。當固態電池的研發步入正軌，戴森于2017年正式宣布進軍電動汽車行業，致力于打造高端電動汽車品牌。隨后兩年，電動汽車浪潮席卷全球，但戴森并沒有如預期推出一款電動汽車樣品。時間來到2019年10月10日(北京時間10月11日)。當天凌晨，戴森正式宣布放棄電動汽車項目，聲稱公司已經開發出了電動汽車的原型，但沒有找到產品的目標用戶。但從戴森公開信透露的信息來看，戴森無意放棄投入大量資源的固態電池項目，將繼續推進固態電池的量產和落地。雖然跨界玩家不多，但從投資和布局來看，傳統汽車零部件供應商和其他領域的玩家也非常看好固態動力電池的前景。第六，行業還處于發展初期，三條技術路線并行。盡管許多汽車制造商、Tier1和動力電池供應商已經涌入固態電池領域……te電池，卡牌游戲模式已經提前開啟。但從第一部分對比的成本和技術成熟度來看，固態電池還處于產業發展初期，距離真正量產還有很長一段時間。目前只有一輛奧迪PB18 e-tron確認搭載固態電池并開始量產，首批僅生產50輛。據了解，這款車型的價格會相當昂貴。這其中，恐怕很大一部分成本屬于車內的固態電池。

▲奧迪PB18 e-tron據了解，奧迪純電動超跑將搭載800V V的高壓電架構，動力方面，奧迪PB18 e-tron將搭載三電機動力系統，配合Quattro的全時四驅系統。其輸出功率可達500kW。如果是機械增壓，這個功率可以在一段時間內沖到570kW。其高達830N/m的綜合扭矩使其0-100km/h加速時間縮短至2秒以內，達到了目前勒芒賽車的水平。據外媒報道，該車型的WLTP續航里程將可能超過500公里。顯然，奧迪在固態電池上的投資是值得的。固態電池將擁有遠超三元鋰電池的充放電功率、循環壽命和輕量化電池系統，為電動超跑PB18 e-tron帶來無可比擬的性能。1.技術難點:固體電解質離子電導率低，界面阻抗高。那么，既然固體電池可以為電動汽車提供如此優異的性能，為什么沒有盡快投入實踐呢？如文章第一部分所述，雖然固體電解質材料在安全性和部分電化學性能上優于液體電解質，但由于其固體形式，也存在固有缺陷。眾所周知，通常選擇液體作為化學反應的介質，因為離子在液體物質中更容易運動，更容易發生反應。固體電解質的第一個技術難點是鋰離子的遷移效率，它直接影響固體電解質的離子電導率。據了解，目前大多數固體電解質的離子電導率在10-7 ~ 10-2 s/cm之間，而目前三元鋰電池使用的液體電解質的離子電導率為10-2s/cm，大多數固體電解質的離子電導率低于液體電解質，影響了固體電池的實用性能。另一個問題在于固體電解質和電極之間的接觸。液體電解質可以最大限度地與電極保持接觸，但固體電解質很難與電極完美貼合。結果，電極和電解質之間的界面阻抗將上升，這也將影響固體電池的實際性能。2.三條技術路線:聚合物、無機氧化物、無機硫化物鑒于上述技術難點，近十年來，學術界和工業界不斷涌現出新的解決方案。目前比較成熟的技術路線有三種:聚合物電解質、無機氧化物電解質和無機硫化物電解質。聚合物電解質:材料:聚氧化乙烯、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯等。研究公司:當代Amperex科技有限公司、Solid Power、Seeo、ionic materials、Bollore集團旗下的BatScap。使用該電解液的固態電池率先實現小規模量產，技術成熟，易于加工，電極界面阻抗可控。但其性能上限較低，高溫下離子電導率高，室溫下離子電導率極低。這些條件限制了聚合物固態電池的能量密度上限，最終能量密度很難超過300Wh/kg。法國公司Bollore率先將這種固態電池商業化。2011年12月，公司將搭載30kWh固態聚合物電池和雙電層電容動力系統的電動汽車推向共享汽車市場，總投資2900輛，服務站900個，充電樁近4500個。服務用戶的總數已經超過了……hed萬多，其中活躍用戶7萬左右，日使用次數1.8萬左右。但由于早期技術限制，該項目不具備大規模商業化的價值。電池的能量密度只有110Wh/kg，需要配備200W的發熱元件來加熱。停車時，加熱器也需要處于工作狀態，停車時必須連接充電器。電池功率密度低，需要為緊急啟動、緊急加速等大功率放電場景配備雙電層電容。這樣一來，這種聚合物固態電池的實用價值就大大降低了。b無機氧化物電解質:材料:膜式(LiPON)和非膜式(LLZO)。研究公司:Sakti3，Quantum Scape，muRata，TDK，NGK|NTK。與上述聚合物電解質相比，無機氧化物電解質在室溫下具有更高的離子電導率，但界面阻抗也更高。好在填充緩沖層可以避免界面阻抗，所以這種固態電池具有實用價值，已經有部分產品投入市場。使用無機氧化物電解質的固態電池可分為薄膜固態電池和非薄膜固態電池。薄膜固態電池的優勢是性能優異。在50C的工作環境下，經過45000次循環后仍能保持95%的電池容量。但是，缺點是很難擴展容量。單塊薄膜固態電池容量很小，不到mAh級別。對于動力電池要求的Ah級別，需要串聯大量的薄膜電池。這種工藝會使固態電池的生產工藝更加困難，成本飆升。相比之下，非薄膜固態電池的實用性能要高得多，其離子電導率略低于薄膜產品，但遠高于聚合物體系，且可制成容量電池而非薄膜型，從而降低生產成本，是當前我國動力電池企業關注的重點。上面提到的匯能科技和陶青能源都選擇了這條路線。c .無機硫化物電解質:材料:Thio-LISICON、LiGPS、LiSnPS、lisipps。研究公司:豐田、松下、當代安培科技有限公司和三星SDI。這條路線是目前三條主流路線中開發難度最大，性能潛力最大的。開發難度大主要是因為電解液材料還處于研發初期，電池產品對環境非常敏感，也存在安全問題。其中的硫化物電解質對空氣敏感，易氧化，遇水易產生H2S等有害氣體，所以生產過程中需要隔絕水分和氧氣。巨大的性能潛力是因為硫化物電解質的離子電導率可以與液體電解質相媲美；電化學窗口在5V以上，可以滿足快充快放的需求。并可用于電動汽車、消費電子等領域。所以這條路線上聚集的玩家幾乎都是動力電池行業的頂尖玩家。據了解，豐田已經開發了Ah級動力電池，并做出了更大的電池樣品。當代Amperex科技有限公司也對硫化物固態電池進行了前瞻性布局，設計了工藝路線。綜合來看，聚合物電解質、無機氧化物電解質、無機硫化物電解質的性能各有優劣，未來的落地日程也因技術成熟度不同而有所不同。但從車企和動力電池企業規劃的時間表來看，固態電池的落地節奏還是有跡可循的。據了解，這項技術最早將于明年開始小規模量產，前期將集中在高端機型上。真正的量產將大規模實現，2025年后在消費市場普及。所以目前固態動力電池行業還只是車企和動力電池供應商之間的一場卡牌游戲，還有很長的路要走。結論:固態動力電池的出路即將到來。固態電池因其能量密度高、安全穩定，已被學術界和業界公認為下一代動力電池的主流路線。豐田、寶馬、本田、日產、現代、大眾等國際車企和BAIC、比亞迪等自主品牌紛紛擠進固態電池行業，提前開始了這場卡位競賽。雖然在汽車廠商和動力電池供應商的時間表中，固態電池的落地還有3-6年，但車企和供應商的進入為這個行業帶來了資金基礎，固態電池技術的成熟有望加快。特別是，三條清晰的技術路線為當前行業中的公司提供了清晰的R&D路徑選擇。當三元鋰電池已經不能滿足電動汽車的需求時，外部環境將促使固態電池行業迅速從發展向成熟過渡。考慮到玩家數量、資金基礎以及電動車行業的需求，固態動力電池行業的出路可能很快就會到來。

標簽：福特漢

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