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二、全球产业加速布局
目前,全球范围内约有 20 多家制造企业、初创公司和高校科研院所致力于固态电池技术。2017年,关于固态锂电池分别有1198篇文献与117篇专利。其中1096篇文献集中在金属锂负极、固态电解质,以及固态电解质与正负极界面等基础问题研究,其他有102篇文献探讨了固态锂电池的组装及相关测试结果,以硫系和氧化物电解质的固态锂电池居多。文献方面,中国发表的数量占据第一位,国际发明专利方面则是日本占据一半以上。
●法国Bollore
法国博洛雷集团(Bolloré)从2011年就开始尝试固态电池在电动车领域的商业化,其自主研发的电动汽车Bluecar搭载了子公司Batscap生产的30kWh金属锂聚合物电池,续航为120km。大约有2900辆Bluecar投放到了巴黎汽车共享服务项目Autolib,这也是国际上第一个采用固态锂电池的电动汽车案例。
BatScap选择全固态中的聚合物技术路线,正极材料采用LFP,负极材料采用金属锂,电解质采用聚环氧乙烷(PEO),但其Pack能量密度仅为100Wh/kg,且工作温度要求60~80℃,必须持续将电池加热至60°C以上来维持电池内部的导电能力。
●德国博世+美国SEEO
成立于2007年的SEEO是美国劳伦斯伯克利国家实验室唯一授权拥有核心专利的电池公司,2015年博世(BOSCH)收购美国SEEO,并与日本GS YUASA(汤浅)公司、三菱重工共同建立了新工厂,主攻固态阳极锂离子电池。当时SEEO开发的固态电池就已实现350Wh/kg的能量密度,约是同等体积锂电池的两倍能量。但在2018年初,由于博世的战略变化,不再自行生产电池,也就宣告放弃对SEEO的投入。
●英国戴森+美国Sakit3
美国Sakti3创办于2008年,号称开发出了能量密度达到1000Wh/kg的固态电池,并称未来实现商业化量产之后,成本只有当前锂电池的20%,可以把搭载其电池的电动汽车成本控制在2.5万美元。2015年Sakti3被戴森以9000万美金的价格全资收购,之后戴森宣布投资14亿美元建造电池厂,发展固态锂电池技术。
戴森计划在2020年量产首款电动车产品,电池组为一种可拆卸的盒式固态电池组,安装在传统燃油车发动机舱的位置。
●日本38家机构联合研发全固态锂电池
2018年6月,日本经济产业省与日本新能源产业技术综合开发机构(NEDO)宣布启动新一代高效电池“全固态电池”核心技术的开发。该项目预计总投资100亿日元(约合5.8亿元人民币),丰田、本田、日产、松下等23家汽车、电池和材料企业,以及京都大学、日本理化学研究所等15家学术机构将共同参与研究,计划到2022年全面掌握全固态电池相关技术,到2030年前后将每千瓦时电池组的成本降至锂电池的三分之一左右,将快速充电时间也缩短至三分之一(10分钟)。
其中,丰田被认为现阶段硫化物固态电池龙头。其2010年就推出硫化物固态电池,2014年该电池实验原型能量密度达到400Wh/kg。2017年12月,丰田联合松下对外宣布将共同开发全固态电池。根据规划,丰田将在2020年实现硫化物固态电池的产业化。
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