被稱為“永遠要等十年”實現(xiàn)商業(yè)化應用的全固態(tài)電池技術(shù)，驟然得到突破。

近日，美國全固態(tài)電池企業(yè)Solid Power表示，公司已生產(chǎn)出首批固態(tài)電池A樣品，并將其交付給寶馬汽車。寶馬希望在2025年之前推出第一輛基于Solid Power電池技術(shù)的原型車。

信息來自Solid Power近日發(fā)布的第三季度報告。報告還表示，隨著樣品電池交付，正式的汽車資格認證過程已開始。這些電池也將用于寶馬汽車的示范項目。

Solid Power總裁兼首席執(zhí)行官John Van Scoter在報告中表示:“一周前，我們?yōu)閷汃R生產(chǎn)并交付了首批樣品電池，這反映了我們團隊的強大執(zhí)行力，這是Solid Power的一個重要里程碑。”

John Van Scoter 說，“我們非常高興能夠交付這些產(chǎn)品，開始正式的汽車資格認證流程，并繼續(xù)我們的商業(yè)化之路。這些電動汽車電池A-1樣品也將支持寶馬汽車的示范項目，成為我們技術(shù)的力證?！?/p>

據(jù)了解，2011年，Solid Power公司在美國科羅拉多大學博爾德分校及美國國防高級研究計劃局的資助下成立，成立后公司先后獲得了美國空軍、美國國家科學基金會和美國導彈防御局的資金支持。2015年11月，Solid Power與美國橡樹嶺國家實驗室簽署了一項協(xié)議，獲得了橡樹嶺國家實驗室鋰硫電池技術(shù)的特別授權(quán)。

2017年，寶馬與Solid Power便開始了在全固態(tài)電池上的合作，以推進全固態(tài)電池在高性能純電動汽車上的應用。2021年，寶馬、福特等公司對Solid Power投資約1.35億美元，并推動Solid Power于當年12月在美國納斯達克上市。

公司于2021年5月公布了其全固態(tài)電池平臺的細節(jié)。電池使用傳統(tǒng)的鎳鈷錳正極，這意味著生產(chǎn)不需要太多改變。結(jié)合硅基負極和硫化物固體電解質(zhì)，Solid Power公司希望制造出重量能量密度為390Wh/kg的電池。如果采用鋰金屬負極而不是硅負極，電池仍然使用鎳鈷錳811正極，電池能量密度將達到440Wh/kg。

2022年夏天，Solid Power宣布已經(jīng)完成了其試點生產(chǎn)線的安裝。在滿負荷運轉(zhuǎn)的情況下，該試驗生產(chǎn)線預計每年可生產(chǎn)約15,000個電池。根據(jù)之前的信息，系列生產(chǎn)將于2026年開始。

根據(jù)時間表，Solid Power將在2030年之前將實現(xiàn)全固態(tài)電池的量產(chǎn)。此外，在今年年初，寶馬還從這家美國公司獲得了研發(fā)許可證?；赟olid Power的設計，寶馬將在其位于德國慕尼黑附近帕斯多夫的電池制造能力中心建立一條固態(tài)電池的原型生產(chǎn)線。

值得注意的是，除了此次Solid Power向?qū)汃R交付全固態(tài)電池A-1樣品，近段時間美國的固態(tài)電池初創(chuàng)公司也有頗多進展。

10月25日，美國初創(chuàng)全固態(tài)電池公司Quantum Scape 更新了其固態(tài)電池測試數(shù)據(jù)，其中整車客戶測試的電池是A0樣品，容量約為3.8Ah，共24層極片，正極面容量為3.1mAh/平方厘米（這個面容量已經(jīng)跟目前主流的高鎳液體鋰離子電池的相關(guān)參數(shù)十分接近），按照C/3充電以及C/2放電的測試條件，100%DoD下循環(huán)1000次容量保持率還有95%。

跟Solid Power的硫化物固態(tài)電解質(zhì)不同，Quantum Scape采用的是氧化物固態(tài)電解質(zhì)路線。而最新的這個測試結(jié)果顯著優(yōu)于之前其內(nèi)部測試的1C/0.5C工況，就連Quantum Scape自己也非常意外。

在這兩家電池公司之外，10月23日，另外一家以聚合物路線為主的美國固態(tài)電池初創(chuàng)公司Factorial Energy宣布其在波士頓郊區(qū)的固態(tài)電池制造工廠正式開設運營工廠，投資5000萬美元，最高年產(chǎn)能200MWh，預計會成為美國最大的固態(tài)電池制造工廠。不過，在定位上，公司理性選擇了凝膠電解質(zhì)，即所謂的半固態(tài)電解質(zhì)這一過渡路線。

寄希望全固態(tài)電池，大力押注的還有豐田

作為未來電動汽車電池的重要技術(shù)路線之一，全固態(tài)電池在全球范圍內(nèi)獲得了寶馬、福特、梅賽德斯奔馳、豐田、本田等主流車企的青睞。近段時間以來，日本車企尤其是豐田極為積極。

今年7月，豐田汽車宣布了不含液態(tài)電解液的全固態(tài)電池將在2027年量產(chǎn)裝車，充電10分鐘續(xù)航1200公里的消息。

10月12日，豐田又宣布將與日本最大的石油化工企業(yè)之一（Idemitsu Kosan）出光興產(chǎn)為量產(chǎn)全固態(tài)電池而展開合作。 

據(jù)了解，此次的合作內(nèi)容分為三個階段。首先豐田和出光興產(chǎn)將聯(lián)合開發(fā)以硫化物為主要成分的電解質(zhì)，并通過出光興產(chǎn)的設備進行測試。其次，豐田將開發(fā)采用這種電解質(zhì)的全固態(tài)電池。最后兩家討論正式量產(chǎn)。

據(jù)《日經(jīng)中文網(wǎng)》介紹，豐田和出光興產(chǎn)自2013年開始持續(xù)開展聯(lián)合研究，兩家企業(yè)關(guān)于硫化物固體電解質(zhì)的專利數(shù)共計達到195項，居世界前列。出光于1994年掌握了作為電解質(zhì)中間材料的硫化鋰的制造技術(shù)。與豐田正在開發(fā)中的硫化物固體電解質(zhì)具有柔軟、易于與其他材料緊貼的特點。

豐田正在開發(fā)中的硫化物固體電解質(zhì)

豐田計劃到2026年將純電動汽車的全球銷量提高到150萬輛，到2030年增至350萬輛。通過全固態(tài)電池的實用化，豐田希望在純電動汽車市場卷土重來。據(jù)介紹，豐田將在2027—2028年推出搭載全固態(tài)電池的純電動汽車，隨后實現(xiàn)每年數(shù)萬輛規(guī)模的量產(chǎn)。由于電池成本方面與現(xiàn)有電池存在較大差距，目前定位僅限于用于高檔車。

但豐田社長佐藤恒治也強調(diào)，“最終產(chǎn)品的售價，我們將力爭實現(xiàn)與(現(xiàn)有)鋰電池相同水平的車輛價格?！眱杉移髽I(yè)希望此次的合作技術(shù)能成為全球全固態(tài)電池的標準，掌握市場的主導權(quán)。