大眾與美國初創(chuàng)公司QuantumScape合作開發(fā)固態(tài)電池的計劃一直拖延受阻，但該公司仍致力于擴(kuò)大固態(tài)電池的合作網(wǎng)絡(luò)。據(jù)消息人士透露，大眾汽車正與法國Blue Solutions公司就該技術(shù)進(jìn)行談判。
Blue Solutions是法國企業(yè)集團(tuán)Bollore旗下的一家公司，已經(jīng)在為戴姆勒電動巴士生產(chǎn)固態(tài)電池。消息人士稱，大眾和Blue Solutions公司的目標(biāo)是在未來幾個月內(nèi)達(dá)成一項聯(lián)合開發(fā)協(xié)議，將固態(tài)電池技術(shù)應(yīng)用到汽車上。
與傳統(tǒng)的鋰離子電池包相比，固態(tài)電池行駛里程更長、充電時間更短，因為沒有液態(tài)電解質(zhì)更安全。固態(tài)技術(shù)的支持者認(rèn)為，該技術(shù)是電動汽車電池發(fā)展的關(guān)鍵一步。
當(dāng)被問及與Blue Solutions合作的相關(guān)問題時，大眾汽車只表示，與QuantumScape的合資企業(yè)正在按計劃進(jìn)行，拒絕發(fā)表其他評論。
Blue Solutions公司發(fā)言人證實，該公司正在開發(fā)乘用車電池，并表示已與寶馬和另一家公司簽署了開發(fā)協(xié)議，還在與第三家公司進(jìn)行談判，但拒絕透露其他公司的信息。
該公司生產(chǎn)的純電動汽車BlueCar是一款不銹鋼車身的掀背車，由賓尼法利納（Pininfarina）公司設(shè)計，曾用于巴黎早期的AutoLib汽車共享項目。
Blue Solutions公司的固態(tài)電池負(fù)極采用鋰金屬聚合物。
除了在電動巴士上安裝這種固態(tài)電池之外，該公司最近又與富士康簽署了一項協(xié)議，將開發(fā)用于兩輪車的第四代固態(tài)電池。
技術(shù)痛點難以攻克
固態(tài)電池的理想狀態(tài)是用固態(tài)介質(zhì)取代鋰離子電池中的液態(tài)電解質(zhì)，從而減少起火隱患，縮小電池包體積，并使用鋰金屬作為負(fù)極以提高性能。
不過，要精確掌握化學(xué)物質(zhì)和材料的正確組合使它們不會相互產(chǎn)生不良反應(yīng)，難度很大。困擾固態(tài)電池科學(xué)家們的另一個難題是：將鋰引入負(fù)極會造成怎樣的影響？
鋰金屬可以顯著提高性能，但經(jīng)常會與固體化合物發(fā)生反應(yīng)，包括產(chǎn)生樹枝狀突起。這種尖刺狀突起會產(chǎn)生裂縫和缺陷，最終導(dǎo)致電池短路。
Ibex Investors合伙人杰夫·彼得斯（Jeff Peters）說：“投資者對固態(tài)電池的興趣已經(jīng)減弱，他們正在質(zhì)疑固態(tài)電池的風(fēng)險是否值得。”
大眾、豐田、寶馬等汽車制造商都在爭相破解固態(tài)電池的難題，盡管經(jīng)過了幾十年的研究和幾十億美元的投資，固態(tài)電池在技術(shù)上仍然難以攻克。
加之固態(tài)電池行業(yè)缺乏商業(yè)上的成功案例，這極大地打擊了市場熱情。根據(jù)PitchBook的數(shù)據(jù)，2023年固態(tài)電池公司的全球風(fēng)險投資交易額下降了72%，降至1.46億美元。
咨詢公司英國基準(zhǔn)礦業(yè)情報（Benchmark Mineral Intelligence）的羅里·麥克納爾蒂（Rory McNulty）說：“很多承諾都沒有兌現(xiàn)，一些汽車制造商和投資者已經(jīng)心灰意冷。雖然有大量非常好的、經(jīng)過驗證的數(shù)據(jù)和技術(shù)，但它們（汽車行業(yè)公司）能可靠地、大規(guī)模地做到這一點嗎？”
QuantumScape與大眾的合資企業(yè)就很能說明問題，大眾汽車公司向這家初創(chuàng)企業(yè)投資了3億美元，但固態(tài)電池技術(shù)卻未能兌現(xiàn)其最初的承諾。
雙方2018年簽署的開發(fā)協(xié)議設(shè)想到2025年為大眾的電動汽車提供固態(tài)電池，使e-Golf的續(xù)航里程增加一倍以上，達(dá)到750公里。
QuantumScape隨后于2020年通過SPAC上市，并表示其目標(biāo)是在2024年實現(xiàn)電池的商業(yè)化生產(chǎn)。
然而，即使QuantumScape已于2022年底向大眾汽車和其他潛在客戶交付了首批原型產(chǎn)品，其大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)仍然遙遙無期。
此外，該公司交付的電池并不是純固態(tài)的，因為它的電解質(zhì)仍然是液態(tài)的，只是使用了陶瓷來分隔正負(fù)極。
QuantumScape首席執(zhí)行官賈格迪普·辛格（Jagdeep Singh）透露：“我們還有很多工作要做。原型只展示了核心功能的存在，不代表已經(jīng)完全解決了生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的各種缺陷。”
該公司的股價曾在2020年12月達(dá)到132.7美元的峰值，但后來跌至7.37美元，公司市值約為36億美元。該公司尚未透露預(yù)計何時實現(xiàn)大批量商業(yè)生產(chǎn)。高盛（Goldman Sachs）表示，這（量產(chǎn)）很可能是在2025年之后。
QuantumScape在2023年10月向美國證券交易委員會提交的一份監(jiān)管文件中表示，該公司已經(jīng)錯過了2018年與大眾汽車達(dá)成的商業(yè)化時間表里程碑，因此大眾有權(quán)選擇終止合資企業(yè)。
仍在堅持
Blue Solutions目前面臨的難題是要從根本上縮短現(xiàn)有電池所需的四小時充電時間，這個時長對于停放過夜的公共汽車來說是可行的，不適用于乘用車電池。
該公司發(fā)言人稱，公司正在研發(fā)充電時間僅為20分鐘的乘用車電池，并計劃在2029年之前建造一座千兆級別的工廠。
電池制造商、汽車制造商和研究人員已經(jīng)嘗試使用多種物質(zhì)作為固體電解質(zhì)，主要分為三大類：聚合物、硫化物和氧化物。
一些公司已經(jīng)推出了部分固態(tài)電池，展示了一些優(yōu)點。蔚來和賽力斯都推出了配備半固態(tài)電池的電動汽車車型，這種電池既有固態(tài)電解質(zhì)成分，也有凝膠狀電解質(zhì)成分，但不使用鋰金屬作為負(fù)極。
在應(yīng)對固態(tài)技術(shù)復(fù)雜性的過程中，還有很多公司都像大眾和QuantumScape一樣雄心“縮水”了。
豐田曾把固態(tài)電池的投產(chǎn)日期定在2025年，但在2023年6月份表示，預(yù)計在2027年或2028年之前不會大規(guī)模生產(chǎn)這種電池。
盡管如此，這家日本公司仍表示已取得技術(shù)突破，但除了預(yù)計行駛里程為750英里（約合1207公里）或更遠(yuǎn)、充電時間為10分鐘之外，并未提供其他細(xì)節(jié)。
其他一些公司也計劃推出固態(tài)電池，包括寧德時代、LG新能源、Solid Power、輝能科技（ProLogium）、本田和日產(chǎn)。電動汽車市場的領(lǐng)導(dǎo)者特斯拉是行業(yè)的異類，它沒有宣布過任何固態(tài)電池開發(fā)計劃。
正在開發(fā)固態(tài)電池技術(shù)的公司：
QuantumScape公司的無負(fù)極半固態(tài)電池使用金屬鋰、陶瓷隔膜和液態(tài)電解質(zhì)。這可以將電動汽車的行駛里程從350英里（563公里）提高到400-500英里，比鋰離子電池增加了14%-43%。該公司已與包括大眾汽車在內(nèi)的六家汽車制造商達(dá)成協(xié)議。
Blue Solutions公司正在為汽車開發(fā)一種使用聚合物電解質(zhì)和超薄鋰金屬陽極的產(chǎn)品，目標(biāo)在20分鐘內(nèi)完成充電，續(xù)航里程增加約30%，達(dá)到近620英里（1000公里）。該公司生產(chǎn)的巴士固態(tài)電池充電時間為四小時。
豐田公司的目標(biāo)是在2027-2028年推出續(xù)航里程為1000公里、充電時間為10分鐘的電池。
臺灣輝能科技（ProLogium Technology）正在開發(fā)半固態(tài)電池，使其現(xiàn)有電池包的能量密度提高近一倍。該供應(yīng)商與梅賽德斯-奔馳、Stellantis和道達(dá)爾能源（TotalEnergies）簽訂了協(xié)議。
蔚來使用WeLion公司生產(chǎn)的150千瓦時半固態(tài)電池。這些電池的續(xù)航里程可達(dá)1000公里。
贛鋒鋰業(yè)的半固態(tài)電池用于賽力斯品牌的Seres 5 SUV，其續(xù)航里程為530公里，充電時間為50分鐘。
寧德時代2023年推出了一種凝聚態(tài)電池，稱這種半固態(tài)電池可以為電動民用飛機(jī)提供足夠的能量。
美國初創(chuàng)公司Solid Power 2023年向?qū)汃R公司交付了其半固態(tài)電池的測試電池，該電池采用硫化物固體電解質(zhì)和高含量硅負(fù)極。福特、寶馬、現(xiàn)代和SK Innovation都是該公司的投資者。
美國固態(tài)電池開發(fā)商Factorial Energy 2023年向汽車制造商合作伙伴交付了半固態(tài)電池原型，用于測試。該公司已與梅賽德斯、Stellantis 和現(xiàn)代汽車達(dá)成協(xié)議。
LG新能源的目標(biāo)是到2026年和2030年分別開發(fā)出聚合物型和硫化物型固態(tài)電池。
韓國SK On正在開發(fā)兩種固態(tài)電池——高分子氧化物復(fù)合電池和硫化物電池，目標(biāo)是到2026年生產(chǎn)出原型，到2028年實現(xiàn)商業(yè)化。
三星SDI正在開發(fā)一種沒有負(fù)極的固態(tài)電池，預(yù)計將于2027年量產(chǎn)。
本田計劃在2024年推出一條固態(tài)電池測試線，目標(biāo)是在2025年之后將這種電池應(yīng)用到車型中。它還投資了美國鋰金屬電池開發(fā)商SES AI，共同開發(fā)半固態(tài)電池。
日產(chǎn)計劃在2028年之前推出配備自主研發(fā)的固態(tài)電池的電動汽車。
Blue Solutions是法國企業(yè)集團(tuán)Bollore旗下的一家公司，已經(jīng)在為戴姆勒電動巴士生產(chǎn)固態(tài)電池。消息人士稱，大眾和Blue Solutions公司的目標(biāo)是在未來幾個月內(nèi)達(dá)成一項聯(lián)合開發(fā)協(xié)議，將固態(tài)電池技術(shù)應(yīng)用到汽車上。
與傳統(tǒng)的鋰離子電池包相比，固態(tài)電池行駛里程更長、充電時間更短，因為沒有液態(tài)電解質(zhì)更安全。固態(tài)技術(shù)的支持者認(rèn)為，該技術(shù)是電動汽車電池發(fā)展的關(guān)鍵一步。
當(dāng)被問及與Blue Solutions合作的相關(guān)問題時，大眾汽車只表示，與QuantumScape的合資企業(yè)正在按計劃進(jìn)行，拒絕發(fā)表其他評論。
Blue Solutions公司發(fā)言人證實，該公司正在開發(fā)乘用車電池，并表示已與寶馬和另一家公司簽署了開發(fā)協(xié)議，還在與第三家公司進(jìn)行談判，但拒絕透露其他公司的信息。
該公司生產(chǎn)的純電動汽車BlueCar是一款不銹鋼車身的掀背車，由賓尼法利納（Pininfarina）公司設(shè)計，曾用于巴黎早期的AutoLib汽車共享項目。
Blue Solutions公司的固態(tài)電池負(fù)極采用鋰金屬聚合物。
除了在電動巴士上安裝這種固態(tài)電池之外，該公司最近又與富士康簽署了一項協(xié)議，將開發(fā)用于兩輪車的第四代固態(tài)電池。
技術(shù)痛點難以攻克
固態(tài)電池的理想狀態(tài)是用固態(tài)介質(zhì)取代鋰離子電池中的液態(tài)電解質(zhì)，從而減少起火隱患，縮小電池包體積，并使用鋰金屬作為負(fù)極以提高性能。
不過，要精確掌握化學(xué)物質(zhì)和材料的正確組合使它們不會相互產(chǎn)生不良反應(yīng)，難度很大。困擾固態(tài)電池科學(xué)家們的另一個難題是：將鋰引入負(fù)極會造成怎樣的影響？
鋰金屬可以顯著提高性能，但經(jīng)常會與固體化合物發(fā)生反應(yīng)，包括產(chǎn)生樹枝狀突起。這種尖刺狀突起會產(chǎn)生裂縫和缺陷，最終導(dǎo)致電池短路。
Ibex Investors合伙人杰夫·彼得斯（Jeff Peters）說：“投資者對固態(tài)電池的興趣已經(jīng)減弱，他們正在質(zhì)疑固態(tài)電池的風(fēng)險是否值得。”
大眾、豐田、寶馬等汽車制造商都在爭相破解固態(tài)電池的難題，盡管經(jīng)過了幾十年的研究和幾十億美元的投資，固態(tài)電池在技術(shù)上仍然難以攻克。
加之固態(tài)電池行業(yè)缺乏商業(yè)上的成功案例，這極大地打擊了市場熱情。根據(jù)PitchBook的數(shù)據(jù)，2023年固態(tài)電池公司的全球風(fēng)險投資交易額下降了72%，降至1.46億美元。
咨詢公司英國基準(zhǔn)礦業(yè)情報（Benchmark Mineral Intelligence）的羅里·麥克納爾蒂（Rory McNulty）說：“很多承諾都沒有兌現(xiàn)，一些汽車制造商和投資者已經(jīng)心灰意冷。雖然有大量非常好的、經(jīng)過驗證的數(shù)據(jù)和技術(shù)，但它們（汽車行業(yè)公司）能可靠地、大規(guī)模地做到這一點嗎？”
QuantumScape與大眾的合資企業(yè)就很能說明問題，大眾汽車公司向這家初創(chuàng)企業(yè)投資了3億美元，但固態(tài)電池技術(shù)卻未能兌現(xiàn)其最初的承諾。
雙方2018年簽署的開發(fā)協(xié)議設(shè)想到2025年為大眾的電動汽車提供固態(tài)電池，使e-Golf的續(xù)航里程增加一倍以上，達(dá)到750公里。
QuantumScape隨后于2020年通過SPAC上市，并表示其目標(biāo)是在2024年實現(xiàn)電池的商業(yè)化生產(chǎn)。
然而，即使QuantumScape已于2022年底向大眾汽車和其他潛在客戶交付了首批原型產(chǎn)品，其大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)仍然遙遙無期。
此外，該公司交付的電池并不是純固態(tài)的，因為它的電解質(zhì)仍然是液態(tài)的，只是使用了陶瓷來分隔正負(fù)極。
QuantumScape首席執(zhí)行官賈格迪普·辛格（Jagdeep Singh）透露：“我們還有很多工作要做。原型只展示了核心功能的存在，不代表已經(jīng)完全解決了生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的各種缺陷。”
該公司的股價曾在2020年12月達(dá)到132.7美元的峰值，但后來跌至7.37美元，公司市值約為36億美元。該公司尚未透露預(yù)計何時實現(xiàn)大批量商業(yè)生產(chǎn)。高盛（Goldman Sachs）表示，這（量產(chǎn)）很可能是在2025年之后。
QuantumScape在2023年10月向美國證券交易委員會提交的一份監(jiān)管文件中表示，該公司已經(jīng)錯過了2018年與大眾汽車達(dá)成的商業(yè)化時間表里程碑，因此大眾有權(quán)選擇終止合資企業(yè)。
仍在堅持
Blue Solutions目前面臨的難題是要從根本上縮短現(xiàn)有電池所需的四小時充電時間，這個時長對于停放過夜的公共汽車來說是可行的，不適用于乘用車電池。
該公司發(fā)言人稱，公司正在研發(fā)充電時間僅為20分鐘的乘用車電池，并計劃在2029年之前建造一座千兆級別的工廠。
電池制造商、汽車制造商和研究人員已經(jīng)嘗試使用多種物質(zhì)作為固體電解質(zhì)，主要分為三大類：聚合物、硫化物和氧化物。
一些公司已經(jīng)推出了部分固態(tài)電池，展示了一些優(yōu)點。蔚來和賽力斯都推出了配備半固態(tài)電池的電動汽車車型，這種電池既有固態(tài)電解質(zhì)成分，也有凝膠狀電解質(zhì)成分，但不使用鋰金屬作為負(fù)極。
在應(yīng)對固態(tài)技術(shù)復(fù)雜性的過程中，還有很多公司都像大眾和QuantumScape一樣雄心“縮水”了。
豐田曾把固態(tài)電池的投產(chǎn)日期定在2025年，但在2023年6月份表示，預(yù)計在2027年或2028年之前不會大規(guī)模生產(chǎn)這種電池。
盡管如此，這家日本公司仍表示已取得技術(shù)突破，但除了預(yù)計行駛里程為750英里（約合1207公里）或更遠(yuǎn)、充電時間為10分鐘之外，并未提供其他細(xì)節(jié)。
其他一些公司也計劃推出固態(tài)電池，包括寧德時代、LG新能源、Solid Power、輝能科技（ProLogium）、本田和日產(chǎn)。電動汽車市場的領(lǐng)導(dǎo)者特斯拉是行業(yè)的異類，它沒有宣布過任何固態(tài)電池開發(fā)計劃。
正在開發(fā)固態(tài)電池技術(shù)的公司：
QuantumScape公司的無負(fù)極半固態(tài)電池使用金屬鋰、陶瓷隔膜和液態(tài)電解質(zhì)。這可以將電動汽車的行駛里程從350英里（563公里）提高到400-500英里，比鋰離子電池增加了14%-43%。該公司已與包括大眾汽車在內(nèi)的六家汽車制造商達(dá)成協(xié)議。
Blue Solutions公司正在為汽車開發(fā)一種使用聚合物電解質(zhì)和超薄鋰金屬陽極的產(chǎn)品，目標(biāo)在20分鐘內(nèi)完成充電，續(xù)航里程增加約30%，達(dá)到近620英里（1000公里）。該公司生產(chǎn)的巴士固態(tài)電池充電時間為四小時。
豐田公司的目標(biāo)是在2027-2028年推出續(xù)航里程為1000公里、充電時間為10分鐘的電池。
臺灣輝能科技（ProLogium Technology）正在開發(fā)半固態(tài)電池，使其現(xiàn)有電池包的能量密度提高近一倍。該供應(yīng)商與梅賽德斯-奔馳、Stellantis和道達(dá)爾能源（TotalEnergies）簽訂了協(xié)議。
蔚來使用WeLion公司生產(chǎn)的150千瓦時半固態(tài)電池。這些電池的續(xù)航里程可達(dá)1000公里。
贛鋒鋰業(yè)的半固態(tài)電池用于賽力斯品牌的Seres 5 SUV，其續(xù)航里程為530公里，充電時間為50分鐘。
寧德時代2023年推出了一種凝聚態(tài)電池，稱這種半固態(tài)電池可以為電動民用飛機(jī)提供足夠的能量。
美國初創(chuàng)公司Solid Power 2023年向?qū)汃R公司交付了其半固態(tài)電池的測試電池，該電池采用硫化物固體電解質(zhì)和高含量硅負(fù)極。福特、寶馬、現(xiàn)代和SK Innovation都是該公司的投資者。
美國固態(tài)電池開發(fā)商Factorial Energy 2023年向汽車制造商合作伙伴交付了半固態(tài)電池原型，用于測試。該公司已與梅賽德斯、Stellantis 和現(xiàn)代汽車達(dá)成協(xié)議。
LG新能源的目標(biāo)是到2026年和2030年分別開發(fā)出聚合物型和硫化物型固態(tài)電池。
韓國SK On正在開發(fā)兩種固態(tài)電池——高分子氧化物復(fù)合電池和硫化物電池，目標(biāo)是到2026年生產(chǎn)出原型，到2028年實現(xiàn)商業(yè)化。
三星SDI正在開發(fā)一種沒有負(fù)極的固態(tài)電池，預(yù)計將于2027年量產(chǎn)。
本田計劃在2024年推出一條固態(tài)電池測試線，目標(biāo)是在2025年之后將這種電池應(yīng)用到車型中。它還投資了美國鋰金屬電池開發(fā)商SES AI，共同開發(fā)半固態(tài)電池。
日產(chǎn)計劃在2028年之前推出配備自主研發(fā)的固態(tài)電池的電動汽車。
