全固態電池一直在喊“狼來了”,量產時間也很飄忽。大部分的企業都將量產時間定在了2027年。
不過,就算量產,能有多大的量?成本能做到什么程度?都是問題。換言之,大規模量產還很早。
不過,還是有條消息震動中日業界。11月22日,本田在栃木縣的本田技術研究所宣布一條消息,將從2025年1月開始試生產純電動汽車(EV)用的“全固態電池”。數據方面,與目前量產的電池相比,續航里程增加至2倍,電池成本也將減少25%。
本田還表示,2020年代后半期銷售的新車將開始搭載全固態電池,將來還考慮搭載于摩托車和飛機。另外,接下來本田將推進成本削減(如飛機和摩托車等業務中采用全固態電池,通過量產降低成本),以對抗價格競爭力高的中國企業。我們征詢了本田中國相關人士,但沒有得到更多的信息。
先說結論,“試生產”也就是所謂的中試線,距離量產還有一大段距離。也就是,信號意義大于實際意義。那么,本田這次試生產意味著什么、釋放出什么信號呢?
日系新希望
實際上,智能電動化時代大背景下,三電中的電池特別是全固態電池,可謂是焦點所在。隨著企業“自研電池”的增多,競爭也更加激烈。
不得不說,全固態電池上寄予著日系車的未來希望。這是新能源和電池領域下一場爭奪戰的核心。因為液態鋰電池的格局已經非常穩定,沒有機會。
此前,本田技術研究所(中國)的執行副總經理宮原哲也說過,本田正在全力開發全固態電池,將搭載于2025~2030年期間的新車型,本田已經充分認識到,固態電池是在下一代電動車上非常重要的技術。
本田此前的做法很正常,就是由供應商提供電池。在中國是與寧德時代合作,在北美則與韓國LG旗下的電池制造商成立了合資企業。而現在,本田的全固態電池靠近了量產的邊界,充滿希望。
爭奪是激烈的。比如,近日豐田汽車宣布在固態電池技術上取得了重大突破,能夠實現充電10分鐘、續航1200公里。消息一出,立刻引起全球汽車行業的關注。
當然,本田不像豐田那樣高調,豐田很早就舉起了硫化物路線的大旗,不時有信息透露,而本田的固態電池卻鮮有信息,但其押注全固態電池,也不是一天兩天了。至于技術路線,本田應該也是硫化物路線。
對于此次公布正在開發中的全固態電池性能,本田表示,其單位電池體積的續航里程到2020年代后半期增至2倍,到2040年代增至2.5倍以上。中型EV充滿電也可以行駛相當于東京至福岡間距離的1000公里。
這次本田還公開了試驗設備。該基地總建筑面積為27400平方米,投資430億日元引進了試驗設備。
這里要普及一個“中試線”的概念。從目前披露的信息來看,本田的這條生產線就是一條標準的“中試線”,中試線的作用在于,建成后最重要的工作是驗證電池量產的可能性,以及為大的GWh工廠定下全面的SOP標準。
日初資本合伙人楊凝也曾表示,進入中試階段,意味著有重大突破,從中試到量產,主要還是設備、工藝層面需要在放大化的基礎上進行穩定生產,且這個過程需要較長時間的驗證和試驗,并非單點的技術問題。
畢竟,造出來和量產、大規模量產,是兩個概念。根據行業規律,電池從中試線到量產,至少需要3年時間。現在就算各種技術疊BUFF,一年半到兩年的時間還是需要的。
本田的新聞通稿也說得很明白,“該示范生產線將于2025年1月啟用,在推進電芯規格開發的同時,還將針對各道工序的量產技術和量產成本等方面進行驗證。”
對于全固態電池的中試線,國內的電池巨頭寧德時代已經建好了一條。
按照此前9月動力電池大會上寧德時代董事長曾毓群的說法,全固態電池的行業研發水平還不高,寧德時代自己的研發也就處于TRL(技術成熟度)等級4的水平,也即是技術定型的階段,計劃到2027年提升至TRL7~8級的水平,可能實現小批量生產。
曾毓群還講,與競爭對手相比,寧德時代的研究“領先一大步”,是“Second to none(首屈一指)”。是不是我們不知道,不過大家基本處于同樣Level 4的水平,以此推斷本田,應該也差不多。
當然,全固態電池日本企業在研發方面特別是專利處于領先地位,不過,這方面正在迅速被包括寧德時代、比亞迪在內的自主企業趕超。這是日本企業必須面對的現實。
另外,有行業人士告訴我,“中試線這步是量產前必需的基礎步驟。但是,也不能完全說明什么問題。”
落地幾時?
在電池領域,相對來說,現有的電池格局下,巨頭們都是多做少說。而豐田、本田、日產等日系企業不時釋放固態電池的進度消息,無疑是為了提振信心,并且引導走向。
業內人士也提出,不應拘泥于半固態和全固態的概念,需要關注的是能否有更高的能量密度、安全性、循環壽命這些關鍵指標。一個電池如果能量密度高、安全性高、壽命長,那不管是不是全固態,都會是最終的追求。
所以,我們還得反思幾個問題。一個是,全固態的量產成本能降到多少?與現有的鋰電池比有多少優勢?至少,現在沒有標準答案。
對于全固態電池,本田提出了2020年代后半期將全固態電池的成本降低25%、2040年代降低40%的目標。途徑是,將通過工序整合等措施提高效率。此外,電池的重量也將在2020年代后半期減少35%,2040年代減少45%。
負責技術開發的本田技術研究所社長大津啟司表示,“此次的目標值是以往的液態鋰電池無法達到的水平。”但究竟能達到什么水平?何時成本能降到比鋰電池或者半固態電池還低,誰都說不好。
按照目前的估算,全固態電池較同規格的鋰電池成本要高4~10倍。這種高成本不僅體現在材料端,還涉及制造環節。
另外一個,全固態電池的生產工藝設備與現有的鋰電池生產設備是不怎么通用的,需要重新投資。這個成本相當高。目前的鋰電池建線成本1GWh需要1.5億元,那么可以算一下固態電池的產線成本要多少?
從工藝來看,本田的試生產基地“從電極材料的稱量/混煉,到涂裝、輥壓,再到電池的組裝、化成以及模塊的組裝,各道工序的驗證設備一應俱全,”這里,本田提出了一些解決之道,比如,通過固體電解質層的致密化(全固態電池的特有工藝)且可實現連續加工的輥壓方式,提升與電極界面的粘合性等。
第二個問題,是現在業內還沒辦法解決的固態電池“固固界面”的阻抗問題。包括枝晶、導電率降低等等。
第三個問題就是到固態電池能真正量產的2030年,這五年的空檔期,半固態電池的技術并不是停滯的,而是在超速向前發展。我們可以看到,國內企業在半固態電池領域動手早,成果快。特別是,國內的迭代速度是國外沒法比的。那么,會不會達成我所說的,技術和成本實現平衡后,就不需要固態電池了。
最后,涉及到一個技術大躍進的問題,從近年來的中國汽車市場我們也能看到,從純電賽道的大躍進到插混和增程的反撲,從全速前進L4到全面轉向L2+,這些“技術大躍進”的背后,浪費無數社會資源不說,主要是這種狂躁的風氣,在對待全固態電池上,會不會重演一遍?
現在全固態電池還有很多問題解決不了。
而對本田來說,就像開頭說的,是釋放信號和信心,含在大津啟司所講的話里,“全固態電池示范生產線的準備就緒對于Honda而言是一個重要的里程碑,Honda將會繼續發起挑戰,盡快推出搭載全固態電池的移動出行工具,為客戶提供新價值。”
“新希望”在向日系車招手,而圍繞全固態電池的競爭正在全球范圍內“燃燒”,號角吹響之后,接下來是實力大對撞了。