也許是因?yàn)閷?duì)能源路線上的理解過于獨(dú)到，豐田一直被視為是擁抱純電路線最猶豫拖沓的典型。不過，近日豐田在日本靜岡縣的研究基地召開了一場技術(shù)說明會(huì)，圍繞著“電動(dòng)化”、“智能化”、“多樣化”的主題展示一系列的相關(guān)技術(shù)儲(chǔ)備，第N次向世界喊話，豐田在純電賽道上雖遲但到。
技術(shù)說明會(huì)亮“底牌”
拋開事實(shí)不談，豐田每次擁抱電動(dòng)化的姿態(tài)還是極為熱烈的。
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新成立的電動(dòng)汽車子公司BEV Factory總裁加藤武郎將自己的介紹冠以“BEV將改變未來“之名，加藤曾擔(dān)任過比亞迪與豐田合資工廠開發(fā)中心的負(fù)責(zé)人，對(duì)純電汽車有著超越老板豐田章男的熱情并不奇怪。
豐田在說明會(huì)還現(xiàn)場展示了兩款性能感人的鋰離子電池新品。其中“性能版”電池通過對(duì)能量密度的改進(jìn)來提升車輛續(xù)航，據(jù)稱可實(shí)現(xiàn)1000 km續(xù)航，快充20分鐘既可達(dá)到80%電量，且成本可降低20%。“普及版”則采用了目前搭載于HEV車型上的雙極性鎳氫電池的雙極結(jié)構(gòu)，續(xù)航里程比以往車型增加20%，快充30分鐘可將電量充至80%，成本降低40%。
如果只是對(duì)標(biāo)常規(guī)鋰電池性能，豐田并不會(huì)給國內(nèi)頭部電池制造商們帶來什么壓力，畢竟寧王的麒麟電池已經(jīng)裝車極氪001，這些指標(biāo)早已實(shí)現(xiàn)，不過能夠降本20-40%倒是頗具吸引力。但細(xì)想一下好像也沒什么擔(dān)憂，豐田產(chǎn)品在中國市場向來不以性價(jià)比著稱，這個(gè)降本最后恐怕也難能體現(xiàn)在中國市場的競爭力上。
真正能讓行業(yè)“抖三抖”的重磅是豐田在全固態(tài)電池技術(shù)方面的突破。說明會(huì)上，豐田宣布已克服全固態(tài)電池的耐久性課題，后面只等著解決了成本問題后，就將全面投入量產(chǎn)并配備在純電車型上，豐田這次又更新了固態(tài)電池具體量產(chǎn)的時(shí)間為2027～2028年。
由于全固態(tài)電池的電解質(zhì)為固體，離子運(yùn)動(dòng)速度更快，對(duì)高電壓、高溫環(huán)境更具耐受力，因此能夠有效提高輸出功率、增加續(xù)航里程、縮短充電時(shí)間。但是固體電解質(zhì)由于電池的充放電會(huì)導(dǎo)致反復(fù)膨脹和收縮，在這一過程中可能會(huì)出現(xiàn)龜裂，最終導(dǎo)致離子難以通過正負(fù)極之間，所以電池壽命較短仍是目前固態(tài)電池有待解決的課題。
豐田副社長首席技術(shù)官中島裕樹表示：“已經(jīng)找到很好的材料。不會(huì)落后于時(shí)代，一定會(huì)實(shí)現(xiàn)實(shí)用化”。
押寶固態(tài)電池，實(shí)現(xiàn)彎道超車
盡管豐田在油電混動(dòng)以及氫燃料電池技術(shù)路線上走的極為堅(jiān)定，但在純電路線上，豐田的態(tài)度始終搖擺，這種不確定最直接的體現(xiàn)是豐田汽車董事長豐田章男對(duì)純電動(dòng)汽車多次真性情的批判以及多次略顯敷衍的擁抱。
2020年豐田章男就曾公開抨擊純電汽車被過度炒作，純電汽車排放的二氧化碳不比混動(dòng)車少，一點(diǎn)也不環(huán)保。但僅是一年后，21年12月豐田章男就上演了攜15款電動(dòng)車亮相電動(dòng)車戰(zhàn)略發(fā)布會(huì)的“名場面”，宣布2030年豐田純電動(dòng)汽車（BEV）全球銷量目標(biāo)為350萬輛，并計(jì)劃在電動(dòng)車開發(fā)上投入350億美元。轉(zhuǎn)瞬間變身為了純電動(dòng)車最堅(jiān)定的支持者。
又是一年過去，22年豐田章男在泰國接受采訪時(shí)再次“炮轟”電動(dòng)汽車，為全球汽車行業(yè)從業(yè)者當(dāng)“嘴替”，質(zhì)疑孤注一擲追求電動(dòng)汽車的可行性。進(jìn)入23年，豐田章男交棒社長職位給佐藤恒治后，原以為是以加速豐田電動(dòng)化進(jìn)程為目的的，但在七國集團(tuán)領(lǐng)導(dǎo)人峰會(huì)期間，豐田章男又牽頭組成“反電者聯(lián)盟”，全面抵制純電車。
態(tài)度搖擺的結(jié)果就是，時(shí)至今日豐田在全球范圍內(nèi)都沒有一款能夠拿得出手的純電車型，在新能源競爭最為激烈的中國市場，被豐田給予厚望的bZ4X非但沒能站穩(wěn)腳跟，反而落得一個(gè)“雜牌”的口碑。
與純電路線態(tài)度忽冷忽熱形成強(qiáng)烈反差的是，在固態(tài)電池的研究方面，豐田又體現(xiàn)出了獨(dú)一檔的百折不撓和韌性。這讓人不禁認(rèn)為，豐田章男厭惡的不是電動(dòng)汽車本身，而是跟隨者的角色，而固態(tài)電池正是豐田在電動(dòng)化轉(zhuǎn)型中彎道超車，重返行業(yè)引領(lǐng)者的那張王牌。
豐田在固態(tài)電池技術(shù)方面一向態(tài)度癡迷，早在2008年就已開始布局，目前豐田在全球范圍內(nèi)擁有1300多項(xiàng)固態(tài)電池專利，專利數(shù)量上遙遙領(lǐng)先于所有對(duì)手。
研發(fā)成績也拿得出手。早在2012年，豐田就發(fā)布了硫化物固態(tài)電池，引發(fā)了行業(yè)震動(dòng)，。而在此之前，固態(tài)電解質(zhì)的研發(fā)都集中在氧化物和聚合物的方向，但聚合物和氧化物路線電池導(dǎo)電率都遠(yuǎn)低于液態(tài)電池，豐田的硫化物電解質(zhì)讓固態(tài)電池電導(dǎo)率首次超過液態(tài)電池。
不過硫化物也是一條最難的固態(tài)電池技術(shù)路線，所以在量產(chǎn)裝車這件事上，豐田頻繁跳票。2017年豐田曾宣布將在2020年初開始生產(chǎn)固態(tài)電池，并于2025年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。而到了2021年，豐田又在“2030年電池戰(zhàn)略會(huì)”上改變了口風(fēng)，表示其在全固態(tài)電池方面“進(jìn)展并不樂觀”，并且全固態(tài)電池的導(dǎo)入將“從HEV車型開始”。
6月的這場技術(shù)說明會(huì)上，豐田再次更新口徑，“全固態(tài)電池將作為BEV車型電池，計(jì)劃于2027~28年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)化”，信心滿滿，顯然是有了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。
一旦突破固態(tài)電池的技術(shù)瓶頸，豐田的電動(dòng)化轉(zhuǎn)型也就有可能駛?cè)肟燔嚨馈?/p>
固態(tài)電池，真能筑起高墻么？
看似在固態(tài)電池技術(shù)的搶先落地上有著十足信心，但如果豐田押寶固態(tài)電池就想著能實(shí)現(xiàn)彎道超車，重返領(lǐng)導(dǎo)者位置，似乎也沒那么簡單，畢竟舍得在固態(tài)電池技術(shù)方面花力氣的不只有豐田。
同為日系代表的日產(chǎn)，在固態(tài)電池的量產(chǎn)方面也早早就吹過了風(fēng)。
如果單論電動(dòng)化的決心，日產(chǎn)的姿態(tài)要比豐田端正許多，21年時(shí)日產(chǎn)就提出了“日產(chǎn)汽車2030愿景”，而這一愿景的核心就是電驅(qū)化。按照遠(yuǎn)景，到26年日產(chǎn)將投入約1128億人民幣加快電動(dòng)技術(shù)轉(zhuǎn)型，在2030年之前推出包含15款BEV車型在內(nèi)的共計(jì)23款電驅(qū)化車型。同時(shí)，日產(chǎn)還在22年宣布與NASA合作開發(fā)新型全固態(tài)電池，并計(jì)劃24年在日本橫濱建造試點(diǎn)工廠，28年推出搭載全固態(tài)電池的電動(dòng)車型。
性能方面日產(chǎn)也做到了“把話說滿”，固態(tài)電池能量密度接近傳統(tǒng)鋰電池的兩倍，充電時(shí)間為鋰電池的三分之一，并且減少了昂貴的稀有金屬用量，可有效降低電池成本。按日產(chǎn)的規(guī)劃，28年全固態(tài)電池成本要降至75美元/KWh，并在未來進(jìn)一步降低至65美元/KWh。而在中國市場，行業(yè)內(nèi)對(duì)三元鋰電池的價(jià)格預(yù)估是25年或降至500元/KWh（約為70美元左右），起步就要與三元鋰電池拼價(jià)格，不得不說日產(chǎn)的目標(biāo)也是足夠激進(jìn)。
美國的初創(chuàng)企業(yè)在固態(tài)電池研究方面也畫過不少“大餅”，其中的代表企業(yè)QuantumScape。QS成立于2010年，由斯坦福大學(xué)科學(xué)家三人創(chuàng)立，并得到了比爾蓋茨、大眾集團(tuán)、德國馬牌集團(tuán)的投資，目前已成為固態(tài)電池技術(shù)研發(fā)頭部企業(yè)，擁有超過200項(xiàng)固態(tài)電池專利技術(shù)。
根據(jù)財(cái)報(bào)信息透露，QS的產(chǎn)品性能堪稱炸裂，較傳統(tǒng)鋰電池續(xù)航提高80%，最高續(xù)航接近2000 km；體積能量密度超過1000Wh/L，是目前特斯拉Model3電池的4倍；可在15分鐘內(nèi)充滿80%的電量，800次充電后仍能保持80%以上的容量，正常使用壽命將達(dá)到12年左右。此外，QS還高調(diào)宣布已開始在美國加州建設(shè)生產(chǎn)工廠，計(jì)劃于23年開始試產(chǎn)部分固態(tài)電池，25年實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)。但在經(jīng)歷了一陣股價(jià)狂歡之后，資本對(duì)此類“畫大餅”的實(shí)驗(yàn)室成果似乎也失去了興趣，這也讓QS的股價(jià)從最高的132美元跌至了如今的8美元之內(nèi)。
在固態(tài)電池技術(shù)的研究方面，中國電池企業(yè)所選擇的路線更加現(xiàn)實(shí)，沒有去死磕各種技術(shù)瓶頸，而是折中發(fā)力半固態(tài)電池。盡管半固態(tài)電的方案被松下、LG新能源等電池巨頭們視為過渡方案，并不具備長遠(yuǎn)發(fā)展意義，但卻符合國內(nèi)以市場驅(qū)動(dòng)為主的現(xiàn)狀，既要性能上突破液體電池的極限，有要保證商業(yè)化的快速落地。
中國的頭部固態(tài)電池公司，衛(wèi)藍(lán)新能源、清陶能源、贛鋒鋰業(yè)、輝能科技等，其量產(chǎn)產(chǎn)品都是以高鎳三元為正極材料，氧化物半固態(tài)電解質(zhì)、硅基負(fù)極的半固態(tài)電池。
為了吸引資本，中國企業(yè)也同樣善于造勢(shì)，但在實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的問題上，半固態(tài)電池方案確實(shí)要比固態(tài)靠譜的多。比如衛(wèi)藍(lán)已規(guī)劃了北京房山、江蘇溧陽、浙江湖州和山東淄博4大生產(chǎn)基地，目前推出了350Wh/kg的半固態(tài)電池。國軒高科2022年5月發(fā)布首款半固態(tài)電池產(chǎn)品，單體能量密度達(dá)360Wh/kg。清陶能源率先實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，建有國內(nèi)首條固態(tài)鋰電池產(chǎn)線和全球首條固態(tài)動(dòng)力電池規(guī)模化量產(chǎn)線。贛鋒鋰業(yè)一代半固態(tài)電池已經(jīng)開始量產(chǎn)，二代產(chǎn)品的安全性能也已達(dá)到車規(guī)要求。
不過從性能上看，目前的半固態(tài)電池遠(yuǎn)達(dá)不到全固態(tài)電池所描繪的那樣完美，依舊存在短板，一是較現(xiàn)有液態(tài)電池能量密度提升并不明，二是在成本上，半固態(tài)電池仍有很多挑戰(zhàn)。
4月上海車展中，寧德時(shí)代發(fā)布了名為“凝聚態(tài)電池”的全新產(chǎn)品，能夠達(dá)到500Wh/kg能量密度，這幾乎是當(dāng)前三元鋰電池能量密度天花板的1.5倍，因此也引起了大量關(guān)注。按官方的說法，凝聚態(tài)電池并不是傳統(tǒng)意義上的半液半固態(tài)的電池，但其電解質(zhì)實(shí)際上也一種半固態(tài)化的膠質(zhì)狀態(tài)，而這也為半固態(tài)電池的未來注入了一針強(qiáng)心劑。
盡管目前液體鋰電池在能量密度、充電速度、安全性、成本等方面已經(jīng)初步滿足了用戶的需求，但電池技術(shù)如果繼續(xù)有所突破，現(xiàn)有的電動(dòng)汽車競爭格局還是會(huì)被迅速打破。從產(chǎn)品配方、電池材料產(chǎn)能，再到生產(chǎn)線，豐田這次的利好消息也只能算是拉開了固態(tài)電池走向量產(chǎn)目標(biāo)的序幕，如果最終的固態(tài)電池產(chǎn)品無法在能量密度、安全性、成本、充電速度、耐溫性和良品率這些核心要素上對(duì)液體電池形成全面的超越，普及依舊是困難重重，畢竟車企關(guān)心的是性價(jià)比最佳的電池產(chǎn)品，而不是液體、半固態(tài)或是固態(tài)的技術(shù)路線之爭。
責(zé)任編輯：Rex_17
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