固态电池量产难，传大众另起炉灶再签一家合作商

大众与美国初创公司QuantumScape合作开发固态电池的计划一直拖延受阻，但该公司仍致力于扩大固态电池的合作网络。据消息人士透露，大众汽车正与法国Blue Solutions公司就该技术进行谈判。

Blue Solutions是法国企业集团Bollore旗下的一家公司，已经在为戴姆勒电动巴士生产固态电池。消息人士称，大众和Blue Solutions公司的目标是在未来几个月内达成一项联合开发协议，将固态电池技术应用到汽车上。

与传统的锂离子电池包相比，固态电池行驶里程更长、充电时间更短，因为没有液态电解质更安全。固态技术的支持者认为，该技术是电动汽车电池发展的关键一步。

当被问及与Blue Solutions合作的相关问题时，大众汽车只表示，与QuantumScape的合资企业正在按计划进行，拒绝发表其他评论。

Blue Solutions公司发言人证实，该公司正在开发乘用车电池，并表示已与宝马和另一家公司签署了开发协议，还在与第三家公司进行谈判，但拒绝透露其他公司的信息。

该公司生产的纯电动汽车BlueCar是一款不锈钢车身的掀背车，由宾尼法利纳（Pininfarina）公司设计，曾用于巴黎早期的AutoLib汽车共享项目。

Blue Solutions公司的固态电池负极采用锂金属聚合物。

除了在电动巴士上安装这种固态电池之外，该公司最近又与富士康签署了一项协议，将开发用于两轮车的第四代固态电池。



技术痛点难以攻克




固态电池的理想状态是用固态介质取代锂离子电池中的液态电解质，从而减少起火隐患，缩小电池包体积，并使用锂金属作为负极以提高性能。

不过，要精确掌握化学物质和材料的正确组合使它们不会相互产生不良反应，难度很大。困扰固态电池科学家们的另一个难题是：将锂引入负极会造成怎样的影响？

锂金属可以显著提高性能，但经常会与固体化合物发生反应，包括产生树枝状突起。这种尖刺状突起会产生裂缝和缺陷，最终导致电池短路。



Ibex Investors合伙人杰夫·彼得斯（Jeff Peters）说：“投资者对固态电池的兴趣已经减弱，他们正在质疑固态电池的风险是否值得。”



大众、丰田、宝马等汽车制造商都在争相破解固态电池的难题，尽管经过了几十年的研究和几十亿美元的投资，固态电池在技术上仍然难以攻克。

加之固态电池行业缺乏商业上的成功案例，这极大地打击了市场热情。根据PitchBook的数据，2023年固态电池公司的全球风险投资交易额下降了72%，降至1.46亿美元。

咨询公司英国基准矿业情报（Benchmark Mineral Intelligence）的罗里·麦克纳尔蒂（Rory McNulty）说：“很多承诺都没有兑现，一些汽车制造商和投资者已经心灰意冷。虽然有大量非常好的、经过验证的数据和技术，但它们（汽车行业公司）能可靠地、大规模地做到这一点吗？”

QuantumScape与大众的合资企业就很能说明问题，大众汽车公司向这家初创企业投资了3亿美元，但固态电池技术却未能兑现其最初的承诺。

双方2018年签署的开发协议设想到2025年为大众的电动汽车提供固态电池，使e-Golf的续航里程增加一倍以上，达到750公里。

QuantumScape随后于2020年通过SPAC上市，并表示其目标是在2024年实现电池的商业化生产。

然而，即使QuantumScape已于2022年底向大众汽车和其他潜在客户交付了首批原型产品，其大规模商业化生产仍然遥遥无期。

此外，该公司交付的电池并不是纯固态的，因为它的电解质仍然是液态的，只是使用了陶瓷来分隔正负极。

QuantumScape首席执行官贾格迪普·辛格（Jagdeep Singh）透露：“我们还有很多工作要做。原型只展示了核心功能的存在，不代表已经完全解决了生产过程中可能出现的各种缺陷。”

该公司的股价曾在2020年12月达到132.7美元的峰值，但后来跌至7.37美元，公司市值约为36亿美元。该公司尚未透露预计何时实现大批量商业生产。高盛（Goldman Sachs）表示，这（量产）很可能是在2025年之后。

QuantumScape在2023年10月向美国证券交易委员会提交的一份监管文件中表示，该公司已经错过了2018年与大众汽车达成的商业化时间表里程碑，因此大众有权选择终止合资企业。



仍在坚持




Blue Solutions目前面临的难题是要从根本上缩短现有电池所需的四小时充电时间，这个时长对于停放过夜的公共汽车来说是可行的，不适用于乘用车电池。

该公司发言人称，公司正在研发充电时间仅为20分钟的乘用车电池，并计划在2029年之前建造一座千兆级别的工厂。

电池制造商、汽车制造商和研究人员已经尝试使用多种物质作为固体电解质，主要分为三大类：聚合物、硫化物和氧化物。

一些公司已经推出了部分固态电池，展示了一些优点。蔚来和赛力斯都推出了配备半固态电池的电动汽车车型，这种电池既有固态电解质成分，也有凝胶状电解质成分，但不使用锂金属作为负极。

在应对固态技术复杂性的过程中，还有很多公司都像大众和QuantumScape一样雄心“缩水”了。

丰田曾把固态电池的投产日期定在2025年，但在2023年6月份表示，预计在2027年或2028年之前不会大规模生产这种电池。

尽管如此，这家日本公司仍表示已取得技术突破，但除了预计行驶里程为750英里（约合1207公里）或更远、充电时间为10分钟之外，并未提供其他细节。

其他一些公司也计划推出固态电池，包括宁德时代、LG新能源、Solid Power、辉能科技（ProLogium）、本田和日产。电动汽车市场的领导者特斯拉是行业的异类，它没有宣布过任何固态电池开发计划。





正在开发固态电池技术的公司：

QuantumScape公司的无负极半固态电池使用金属锂、陶瓷隔膜和液态电解质。这可以将电动汽车的行驶里程从350英里（563公里）提高到400-500英里，比锂离子电池增加了14%-43%。该公司已与包括大众汽车在内的六家汽车制造商达成协议。

Blue Solutions公司正在为汽车开发一种使用聚合物电解质和超薄锂金属阳极的产品，目标在20分钟内完成充电，续航里程增加约30%，达到近620英里（1000公里）。该公司生产的巴士固态电池充电时间为四小时。

丰田公司的目标是在2027-2028年推出续航里程为1000公里、充电时间为10分钟的电池。

台湾辉能科技（ProLogium Technology）正在开发半固态电池，使其现有电池包的能量密度提高近一倍。该供应商与梅赛德斯-奔驰、Stellantis和道达尔能源（TotalEnergies）签订了协议。

蔚来使用WeLion公司生产的150千瓦时半固态电池。这些电池的续航里程可达1000公里。

赣锋锂业的半固态电池用于赛力斯品牌的Seres 5 SUV，其续航里程为530公里，充电时间为50分钟。

宁德时代2023年推出了一种凝聚态电池，称这种半固态电池可以为电动民用飞机提供足够的能量。

美国初创公司Solid Power 2023年向宝马公司交付了其半固态电池的测试电池，该电池采用硫化物固体电解质和高含量硅负极。福特、宝马、现代和SK Innovation都是该公司的投资者。

美国固态电池开发商Factorial Energy 2023年向汽车制造商合作伙伴交付了半固态电池原型，用于测试。该公司已与梅赛德斯、Stellantis 和现代汽车达成协议。

LG新能源的目标是到2026年和2030年分别开发出聚合物型和硫化物型固态电池。

韩国SK On正在开发两种固态电池——高分子氧化物复合电池和硫化物电池，目标是到2026年生产出原型，到2028年实现商业化。

三星SDI正在开发一种没有负极的固态电池，预计将于2027年量产。

本田计划在2024年推出一条固态电池测试线，目标是在2025年之后将这种电池应用到车型中。它还投资了美国锂金属电池开发商SES AI，共同开发半固态电池。

日产计划在2028年之前推出配备自主研发的固态电池的电动汽车。