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雷诺2025年拟推无钴固态电池,能否突破技术和资源制约?
时间:2019-10-24 17:19:37 点击:3735次

编者按:这篇文章来自36氪“未来汽车日报”(微信公众号:自动时间),作者是程孝义。

作者|程孝义

编辑|颜屋

近日,雷诺高级副总裁吉勒斯·诺曼德(gilles normand)公开表示,到2025年,雷诺的电动汽车可能会使用钴含量为零的固态电池。

据英国驱动电气媒体报道,新一代固态电池产品将由电池公司离子材料提供技术支持。雷诺-日产-三菱联盟在2018年投资6500万美元给电池公司开发新的电池技术。根据离子材料官方网站的信息,该公司将在美国密歇根州罗穆卢斯电池厂生产固态电池,并计划在今年年底前进行oem测试。

早在2018年,雷诺-日产-三菱联盟就成立了一个10亿美元的风险资本基金,其第一笔投资是利用离子材料研发无钴固态电池。同年3月,丰田和雷诺-日产-三菱联盟分别表示,他们计划在2022年至2025年间推出装有固态电池的电动汽车。后来,大众汽车也在7月份宣布,到2025年将生产固态电池。2019年,天吉汽车、威来汽车、爱知汽车等新型汽车制造力量将逐步与慧能固态电池达成合作,尽快完成固态电池的装载。

固态电池已成为业界公认的下一代电池技术,但技术难点和高成本仍然是技术落地前尚未跨越的障碍。

今年上半年,包括特斯拉和威来在内的许多电动汽车企业发生了一系列“自燃”事件,再次点燃了人们对电动汽车安全性的担忧。

根据国家新能源汽车大数据联盟8月发布的《国家新能源汽车监管平台大数据安全监管结果报告》,自5月份以来,国家新能源汽车监管平台共发现79起安全事故,58%的车辆因电池问题起火,86%的涉案车辆使用三元锂电池。就在最近,美国国家公路交通安全管理局对特斯拉展开了调查,因为s型和x型电池组可能存在缺陷,并可能导致“非碰撞火灾”。

经过10年的发展,电池安全这条残酷的红线仍然考验着市场和消费者的信心。

慧能科技的创始人兼首席执行官杨思芳公开表示,新能源汽车中频繁发生的火灾让许多汽车公司意识到了液体电池的安全问题。他说,与液体电池相比,固体电池更安全、更稳定,固体电解质更耐高温,不存在液体泄漏等问题,电池损坏后不太可能爆炸起火。此外,固态电池还具有循环寿命长、工作温度范围宽、回收方便、充电快、与电极材料兼容性好、防潮等优点。

一位固态电池从业者告诉未来汽车日报(id: auto-time),固态电池还节省了液态电池所需的保护机构材料,从而降低了汽车企业对电池管理的技术要求。“固态电池比液态电池更容易回收。液态电池需要分成正极和负极,并分成元件。然而,由于电解质的中和作用,很难分离不同的元素。固态电池已经有单独的层,所以回收的技术门槛很低。”固态电池从业者说。

在杨司芳看来,“未来固体电池将取代液体电池成为主流是大势所趋。”

但是目前,固态电池技术还不成熟。一位资深电池从业者告诉《未来汽车日报》,一些日本公司目前仍处于材料选择阶段,“原则上,固态电池从材料选择到真正的大规模生产可能需要10年以上的时间。”

"没有全固态电池可供车辆使用。"清华大学电池安全实验室主任冯徐宁在最近接受第一电气采访时表示,但中国和日本都是全固态电池研发领域的世界领导者,最有可能率先制造出能够大规模生产的全固态电池。

为了实现固态电池的大规模生产和广泛使用,如何降低成本成为必须解决的难题。

根据公共信息,未来的《汽车日报》获悉,固态电池仍然存在电解质材料、电极材料研究和高界面阻抗等问题。性能良好的材料价格昂贵(例如薄膜固体电解质),而成本可接受的材料导电性和稳定性差(例如固体聚合物固体电解质)。因此,固态电池仍然面临着技术突破和成本控制的双重问题。

钴是锂离子电池中必不可少的贵金属。据上海有色网数据,今年8月和9月,电解钴价格上涨33%,至每吨29万元,非常高。根据美国地质调查局的统计,自2000年以来,全球钴产量翻了两番,达到每年123,000吨。苏格兰咨询公司Wood Mackenzie预测,由于电动汽车的发展,到2025年,钴的需求预计将达到20万吨。

"制造无钴固态电池主要是为了降低成本。"这位资深电池从业者告诉《未来汽车日报》(Future Auto Daily),随着新能源汽车的增加,钴的供应将变得越来越严重,其生产能力将成为制约电动汽车发展的主要瓶颈之一。

因此,对无钴电池的研究逐渐成为主要电池制造商的重要课题。

2018年,特斯拉首席执行官埃隆·马斯克(elon musk)在推特上表示,他将把特斯拉的钴用量从目前的3%降至0%。同年6月,松下宣布正在开发无钴电动汽车电池,并计划在2-3年内将大规模生产的电池中的钴含量降低一半,但迄今尚未发布任何产品。今年7月9日,长城汽车的子公司蜂巢能源(Honeycomb Energy)推出了无钴电池。预计在年底前完成材料开发,并在2020年第四季度前实现无钴电池的标准操作程序。

“无钴电池的研发应以确保安全性和质量为基础,配方比例的变化将带来一定的挑战。”电池领域专家曹国庆在接受第一财经采访时表示,目前高镍低钴是主要发展方向,但无钴电池短期内仍难以成为主流。

包括雷诺在内的主流汽车公司和电池公司争相推出固态电池也就不足为奇了。今年上半年,雷诺集团整体销量同比下降6.7%,电动汽车销量增长40%,至3万辆。因此,电动汽车将成为雷诺的主要发展重点。这意味着无钴电池仍然存在技术难题,尚未突破,但逐渐消除对钴的依赖已成为行业共识。

无论道路有多艰难,对雷诺来说,未来采用无钴固态电池将是降低成本和避免资源限制的唯一途径。

(我是程孝义,36氪未来汽车日报的作者。我密切关注智能互联网连接、自动驾驶和分享旅行趋势。我随时欢迎交流。请在微信上添加团子_c,并添加您的姓名、公司和职位。)

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