大众将大规模量产无负极锂金属固态电池!年装车50-100万辆

一帆看社会 2024-11-07 15:30:43

2023年7月11日,大众旗下电池公司PowerCo发布公告,表示将和此同时还会和美国QuantumScape公司合作。

两家公司将组建联合团队协作开发生产工艺,但尚未确定建设和投产时间。

那么,PowerCo所提到的电池是什么电池?

它有什么优势?

又为何要和美国的电池公司进行合作?

保时泰克 PowerCo计划建造固态电池厂。

保时泰克集团旗下的电池公司PowerCo正式发布消息称,它将在欧洲修建40到80GWh的固态电池厂。

该工厂一旦建成后,这也是大众集团在电池领域的又一个重大变化,毕竟大众也一直计划向电动车型注入更多的动力。

而这一切均是为了帮助该企业获得更强的市场竞争力。

PowerCo本身也是大众的一部分,曾经被命名为大众能源,此时正专注于在整个欧洲地区生产锂离子电池并提供给大众,并且还计划在未来向其他汽车制造商提供生产服务。

但当大众方面不久前表示,他们希望重新评估自己的战略方向时,对PowerCo的这一改进计划还是感到吃惊,甚至PowerCo还可能会向特斯拉这样的竞争对手提供这些电池。

未曾料想,此次与一家美国电池公司QuantumScape达成了参照协议,这令该公司的发展方向更加引人注目。

在此次发布会上,PowerCo确认将成立一支联合团队,专注于探索与QuantumScape的固态电池相关的一系列问题。

预计在未来几个月里,双方将共同开发一套必要的生产工艺,以使其适合欧洲市场。

其中,QuantumScape也很高兴与大众公司结合,进一步探讨如何通过协作开发和技术转让程序来使其产业化,该公司在一篇报告中表示。

同时还表示:“我们是否能够找到一种方法,使其在我们的生产技术上决策更具灵活性和可扩展性呢?”

众所周知,QuantumScape是一家专注于Next Generation Solid State Batteries (NGSSB) 的公司,它一直在进行这方面的大量研究。

其目标就是要解决锂离子电池无法解决的一系列问题。

然而,要实现这一目标仍然充满挑战。

根据报道,大众集团需要QuantumScape生产固态电池,从而使他们的电动汽车更加安全,并且这款电池还具有其他优点。

但QuantumScape也非常有兴趣参与其中,因为他们这样做所需的资金将大大减少,甚至还可能获得几亿欧元。

不过,对于这次合作所面临的一些障碍,主要涉及多种技术和方法的选择过程。

这段旅程并不平坦,因为不同生产方法之间存在很多差异,需要克服许多挑战。

作为解决方案之一,大众已决定向QuantumScape支付特许权使用费,并取得了在欧洲建立工厂所需要的权限和权利,还包括初步的特许权使用费——1.3亿美元。

同时,QuantumScape还进行了特别设计,以适应这种不同的方法。

显而易见,大众目前处于困境之中,其核心原因就是汽车制造商需要一项与众不同的技术来生产电池,以在竞争中保持领先地位。

但是现在的问题是,他们是否有能力自己去做?

QuantumScape的固态电池。

据悉,QuantumScape 的固态电池采用了一种称为“氧化物陶瓷”的物质作为设计的主要组成部分。

这一创新设计的目的,是要找出一种在使用过程中能够减少锂枝晶形成和燃爆风险的方法。

如您所知,近年来,由于2015年韩国LG Chem电池起火,12汽油车发生起火,因此,在锂离子电池储能装置中出现了过充放电问题,这导致了锂枝晶的形成。

然而,在2016年关联戴姆勒宣布召回25万辆装配了这种电池的梅赛德斯-奔驰车型后,这一问题达到了顶峰。

实际上,锂离子电池已经存在60多年了,它们仍然存在充放电、寿命、安全性等一些问题。

但面临着全球对减少碳排放需求日益增加的挑战,在当今经济形势下,车主需要能够随时随地充满电并立即上路新的电动汽车,这些问题就会更加严重。

因此,这就是固态电池被投资者如此迫切地需要解决这些问题的原因所在。

正因如此,当一家汽车制造商向QuantumScape 生产和专有权利相关的一系列问题进行询问时,我们就会看到它们解决这些问题的巨大潜力。

而除了燃爆风险外,该固态电池还有其他优点,其包含非常理想的大规模耐用性,这是对传统锂离子材料的一项重大突破。

实际上,在耐久性测试中,该电池经历1000多个充放电周期后仍保持95%以上的初始容量。

当满电后,该车可以行驶约800公里,不会中途断电且不会损坏,而且充电到80%仅需15分钟,这让众多车主非常满意。

由于其尺寸比普通锂离子材料大20倍,因此一次装配两块陶瓷片就足够了,这大大简化了组装过程。

此外,该设计选择了一种特殊的材料组合,即使没有包覆,也不会导致锂枝晶形成,这是常规锂离子材料无法做到的。

而且,该材料室非常适合高通量生产,其有助于简化操作并加速生产过程。

理论上讲,这一设计甚至可以允许达到25%卡他命,其义意在于一次可以装配出3块陶瓷片,同样可以减少组件数量,并加快生产速度。

不得不说,这确实是一次巨大的突破。

固态电池具备什么优势?

固态电池相较于锂离子电池存在许多优势,其第一个主要优势便是安全性,这是固态电池最大的卖点之一,尽管现在还处于验证阶段,但它已经具备了相当高的抗击穿刺能力,非常理想。

其第二个主要优势便是续航里程,这是由于固态锂金属电池具备极高的能量密度,使这一优势提升至80%或更高。

得益于此,加上动力系统的效率,大众ID.4之后或许会有非常长续航里程的大众全电动车上市。

其第三个主要优势便是充电速度,目前锂离子电池需要40分钟到1小时才能充满,但一旦Switch到 solid-state batteries,这个时间将缩短到15分钟以下。

要知道,在过去一年里,全世界人们平均每小时充 $49.8 的汽油,而 $50 是 2.4 亿轻型汽车每周都在消费的汽油。

如果考虑到全球范围内燃油车内部燃油系统方面0%到5%的效率损失,那么转向全电动汽车并使用固态锂金属电池则效率要高得多。

此时,它们将能够利用90%资源,有效降低消费者支出,促进全球经济发展并创造更多就业岗位。

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