尽管传统锂离子电池目前在充电和性能方面取得了快速改善,现代汽车集团仍在继续投资固态电池。该集团研发负责人Manfred Harrer表示,公司无法放弃这项技术,而必须继续参与其开发竞赛。
当前的电动汽车电池使用液态电解质,在正极和负极之间传输锂离子;而固态电池则用固体材料取代这种液体,通常采用陶瓷或聚合物。这种设计有望实现更小的电池组、更快的充电速度和更长的续航里程,并可能带来安全性方面的优势。然而,在汽车规模上制造固态电芯仍是各家公司尚未完全解决的挑战。
首先推出限量生产汽车
Harrer预计,未来五年内将出现采用固态电池的限量生产汽车,但这些汽车更可能是技术展示车型或高性能车型,而不是面向大众市场的汽车。这一判断与其他公司公布的时间表部分一致;QuantumScape预计将在本世纪末前将其电池用于高性能汽车。
截至目前,已经出现了一些有限的试验性样车,其中包括配备QuantumScape电芯的Ducati摩托车,以及采用Factorial技术的Mercedes汽车,但这些方案都还没有进入消费者实际可以买到的固态电池量产汽车。
成本是最大障碍
Harrer表示,原材料成本问题不会在五年内消失。随着产量扩大,这些电池在很长一段时间内仍将价格高昂,即使其续航和充电方面的承诺得以实现,也会限制其在大众市场中的应用。
这一点凸显了区分技术在原型车或限量生产汽车上取得成功,与其能否在经济性上与锂离子电池竞争的重要性。传统电池近期的发展,包括Geely的技术——可在不到九分钟内将电量从10%充至97%——已经提高了人们的预期,而固态电池尚未做好商业化准备。
现代在实际寻求什么?
现代正在自主研发固态电池,并与Solid Power等合作伙伴开展合作;Toyota、Volkswagen、BMW、General Motors、Ford、Honda和Nissan等公司也在投资类似路线。现代汽车集团希望掌握核心知识和自身的供应链,因此也在投资内部电池制造。
这一方向与电池在电动汽车经济中的重要性有关:电池是汽车最昂贵的部件,也可用于其他电动汽车。根据本文,现代计划将内部生产的镍锰钴电芯引入续航里程扩展型电动Santa Fe,该车型计划于明年年初推出。
这里最重要的解读是,现代并不把固态电池视为大众汽车的近期解决方案,而是将其视为一项长期押注,需要在市场成熟之前建立制造能力和供应链。悬而未决的问题仍与原材料成本、大规模生产的可行性,以及该技术推向限量生产汽车之外时,续航和充电方面的收益是否足以证明价格差异合理有关。