宝马2030年前量产固态电池 众车企竞逐电动新领域

本报记者 陈燕南 童海华 北京报道

目前，又一汽车巨头宝马集团宣布进军固态电池，引发行业关注。

近日，《中国经营报》记者从宝马集团方面获悉，最迟2030年，宝马集团将为量产车配备固态电池。目前，宝马汽车在固态电池方面的投资发生了重要进展。5月3日，宝马和福特宣布向美国初创企业Solid Power进行投资。据了解，Solid Power主要研发全固态电池，此次融资总共获得1.3亿美元。按计划，宝马和福特将在2022年向Solid Power采购试验车的固态电池。

宝马集团董事韦博凡先生表示：“从设计到使用回收，宝马集团致力于打造全生命周期都具有可持续性的最绿色的电动车。目前，我们正在研发未来的电芯。该电芯性能强劲、更安全、成本更低，且可回收。同时，我们正在对固态电池技术进行深入研究。2030年前，我们将为量产车配备固态电池。在这之前，我们将于2025年前推出首款采用这种技术的原型车。”

有业内人士表示，目前主流电池形式为三元锂电池和磷酸铁锂电池，而在固态电池领域则迟迟没有取得突破，在固态电池的发展过程中，一些瓶颈还有待解决。这些难题包括固态电解质材料的锂离子电导率偏低、金属锂反复充放电的循环性问题、电解质可塑性差等。其在成本、规模量产、产品性能等方面还没能突破。但是，固态电池的能量密度会比现款车型普遍使用的锂电池组显著提升，这意味着在同等体积下，固态电池储存的电量更多，同等测试环境下的车辆的续航里程也将更长，一旦在固态电池方面实现突破，续航里程焦虑也能有效解决。固态电池确实很有可能成为新能源汽车市场里的下一个风口。

宝马加大固态电池投资

当前，宝马集团正在全力开启电动攻势。宝马集团董事长齐普策先生表示：“我们正在为‘新世代’车型专门开发下一代电池技术。通过该车型，我们将在电力驱动技术方面实现巨大的飞跃。我们希望大幅提高电芯能量密度，同时减少材料和生产成本。此外，我们还将提高可再生材料的使用比例，以确保我们生产的是真正的‘绿色’电池。”

据宝马集团方面介绍，“新世代”车型系列将主要有三大特征：完全重新设计的IT和软件架构、全新一代高性能电力驱动系统和电池、以及贯穿整个车辆生命周期的全新可持续理念。基于此，新车将搭配新一代的电驱系统，它将基于全新开发、高度一体化、且电芯设计经过优化的高压动力电池概念。这一独特组合将为“新世代”车型在低能耗方面带来重大飞跃，实现媲美最先进内燃机的续航里程和制造成本。

宝马公司在发布固态电池研发消息时，就曾直言不讳地表示“电芯开发是公司电动汽车转型的核心”。凭借多年对新能源领域的探索，宝马集团在电力驱动技术的完整价值链中已拥有了深厚的技术储备，并实现了电芯技术的逐代优化。从BMW i3应用的第三代电驱技术，到创新纯电动BMW iX3应用的第五代BMW eDrive电驱技术，正极材料中钴元素的比例由33%降低至10%，而镍的含量提高至80%左右。同时，创新BMW iX高压动力电池中约应用了50%的回收镍。未来，宝马集团仍将继续推动电力驱动技术的发展。2030年前，宝马集团预计将电芯能量密度在目前水平上提高50%。

早在2017年12月，宝马就宣布与Solid Power建立合作伙伴关系，一起开发固态电池，并针对高性能电动汽车的要求量身定制Solid Power的固态电池技术。2021年5月3日，宝马集团和福特宣布向美国新创企业Solid Power进行投资，此次融资总共获得1.3亿美元。

新能源势力崛起，中国电池技术力压群雄

目前，全球气候恶化速度加快，这其中一个重要因素就是汽车的尾气排放，因此不得不寻求清洁能源代替传统燃料，于是新能源汽车应运而生。保卫我们头顶的蓝天，守护人类的共同家园已经迫在眉睫，维系人类命运共同体必须探寻新能源！ 电池作为新能源汽车的动力源

记者查询Solid Power官网发现，Solid Power正在研发的ASSB固态电池采用硫化物电解质，具备不可燃的特性，相较于锂离子电池能量密度确实能提升50%，通过使用金属锂作为阳极可以实现高电池能量，这种材料的容量是当前锂离子电池中使用的石墨阳极的10倍。同时，通过简化锂离子电池当中所存在的许多设计，可以提高能耗以及安全性，使得成本也更加低廉。根据Solid Power的规划，固态电池ASSB将于2022年初进行测试和试生产，2026年前后实现量产。

众车企抢滩固态电池

当前，众多车企纷纷抢滩固态电池，本田本年度将开始全固态电池生产技术验证，并力争应用到2020年后期的车型上；丰田汽车计划在2025年与松下合作推出一款使用固态电池的限量发售的电动汽车。而4月22日，现代汽车也宣布“公司正在开发固态电池，并计划在2030年大规模生产固态电池汽车”的消息。

大众汽车投资的QuantumScape预计最早将在2024年为大众电动汽车生产固态电池，据其公开资料显示，该款固态电池能将电动汽车的续航里程提高80%，并能在15分钟内充满80%的电量（通常锂离子电池需要40分钟或更长时间），在800次充电后仍能保持80%以上的容量、未显衰退，寿命能够达到12年。

据了解，传统的液态锂电池的两端为电池的正负两极，中间为电解质（液态）。而锂离子从正极到负极再到正极的运动过程中，电池的充放电过程便完成了。而固态电池电解质为固态，具有的密度以及结构可以让更多带电离子聚集在一端，传导更大的电流，进而提升电池容量。因此，同样的电量，固态电池体积将变得更小。不仅如此，固态电池中由于没有电解液，封存将会变得更加容易，在汽车等大型设备上使用时，也不需要再额外增加冷却管、电子控件等，不仅节约了成本，还能有效减轻重量。因此固态电池也被看做是可以继承锂离子电池地位的电池。

业内预计，固态电池技术真正成熟可能需要等到2025年前后，真正具备量产能力可能需要等到2030年前后。届时，电池行业的格局或将迎来“剧变”，而抓住此机遇的“入围”企业或将在未来新能源领域占据更多的主动权。

然而，固态电池的研发是缓慢而曲折的。此前一直在研发固态电池的Fisker公司已经宣布放弃对固态电池的进一步研究，原因在于无法落地。Fisker创始人Henrik Fisker满怀无奈地表示，当你觉得完成了90%的研发工作时，你会发现，剩下的10%要比前面90%更加艰难。

有专业人士认为：“目前固态电池材料体系、电芯、模组、智能制造技术尚未确定，尚未形成产业链，其在成本、规模量产、产品性能等方面还没能突破，还没有企业研究出兼具高能量密度、高安全性的大容量全固态动力锂电池。”

然而“不确定”也意味着有更多的机会。在液态锂电池时代，市场份额主要集中在中日韩等少数几家动力电池巨头手里，这些企业凭借着多年的技术研发、积淀和资源积累，建立起行业“护城河”已经非常稳固，后来者“破局”的机会渺茫。而未来固态电池时代的到来则打开了一个新通道。专注固态电池，频频涌现的初创企业得以与传统电池企业站在同一起跑线上展开竞争，而车企则迎来了重新掌握电池技术主动权的机会。目前国内的宁德时代、国轩高科、蜂巢、赣锋锂业、天齐锂业、辉能、珈伟新能等锂电企业，以及比亚迪、蔚来、北汽集团、长城汽车等车企皆有参与固态电池研究。