本田全固態(tài)電池的試生產,離量產又進一步。
全固態(tài)電池一直在喊“狼來了”,量產時間也很飄忽。大部分的企業(yè)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(guī)模量產還很早。
不過,還是有條消息震動中日業(yè)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(tài)電池”。數(shù)據(jù)方面,與目前量產的電池相比,續(xù)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(tài)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(yè)務中采用全固態(tài)電池,通過量產降低成本),以對抗價格競爭力高的中國企業(yè)。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(tài)電池,可謂是焦點所在。隨著企業(yè)“自研電池”的增多,競爭也更加激烈。
不得不說,全固態(tài)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(zhàn)的核心。因為液態(tài)鋰電池的格局已經(jīng)非常穩(wěn)定,沒有機會。
此前,本田技術研究所(中國)的執(zhí)行副總經(jīng)理宮原哲也說過,本田正在全力開發(fā)全固態(tài)電池,將搭載于2025~2030年期間的新車型,本田已經(jīng)充分認識到,固態(tài)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(yè)。而現(xiàn)在,本田的全固態(tài)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(tài)電池技術上取得了重大突破,能夠實現(xiàn)充電10分鐘、續(xù)航1200公里。消息一出,立刻引起全球汽車行業(yè)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(tài)電池卻鮮有信息,但其押注全固態(tài)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?!斑M入內部后發(fā)現(xiàn),這里的管理體制十分嚴格,控制濕度不超過0.1%。由于全固態(tài)電池中含有與水反應時會產生有害氣體的材料,采取了徹底的安全措施?!庇泻怏w應該是硫化氫吧。
對于此次公布正在開發(fā)中的全固態(tài)電池性能,本田表示,其單位電池體積的續(xù)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。在我看來,1000公里是解除里程焦慮的標配。
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。日經(jīng)網(wǎng)說,這條線是全固態(tài)電池領域的“世界最長的生產線”。沒太明白,應該是說包含世界最長的涂裝工序生產線吧。
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(wěn)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(guī)模量產,是兩個概念。根據(jù)行業(yè)規(guī)律,電池從中試線到量產,至少需要3年時間。現(xiàn)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的很明白,“該示范生產線將于2025年1月啟用,在推進電芯規(guī)格開發(fā)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?!币簿褪羌夹g定型。
對于全固態(tài)電池的中試線,我此前的文章《全固態(tài)電池,一場豪賭》中交代過,國內的電池巨頭寧德時代已經(jīng)建好了一條。另外,有行業(yè)認識告訴我,“中試線這步是量產前必須的基礎步驟。但是,也不能完全說明什么問題?!?/p>
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(tài)電池的行業(yè)研發(fā)水平還不高,寧德時代自己的研發(fā)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(xiàn)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(tài)電池日本企業(yè)在研發(fā)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(yè)趕超。這是日本企業(yè)必須面對的現(xiàn)實。
落地幾時?
在電池領域,相對來說,現(xiàn)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(yè)不時釋放固態(tài)電池的進度消息,無疑是為了提振信心,并且引導走向。
業(yè)內人士也提出,不應拘泥于半固態(tài)和全固態(tài)的概念,需要關注的是能否有更高的能量密度、安全性、循環(huán)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(tài),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(tài)的量產成本能降到多少?與現(xiàn)有的鋰電池比有多少優(yōu)勢?至少,現(xiàn)在沒有標準答案。
對于全固態(tài)電池,本田提出了2020年代后半期將全固態(tài)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(fā)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(tài)鋰電池無法達到的水平?!钡烤鼓苓_到什么水平?何時成本能降到比鋰電池或者半固態(tài)電池還低,誰都說不好。
按照目前的估算,全固態(tài)電池較同規(guī)格的鋰電池成本要高4~10倍。這種高成本不僅體現(xiàn)在材料端,還涉及制造環(huán)節(jié)。
另外一個,此前我也交代過,全固態(tài)電池的生產工藝設備與現(xiàn)有的鋰電池生產設備是不怎么通用的,需要重新投資。這個成本是相當高的。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(tài)電池的產線成本要多少?對吧。
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(tài)電池的特有工藝)且可實現(xiàn)連續(xù)加工的輥壓方式,提升與電極界面的粘合性等。
從給出的圖片看,輥壓工藝也類似于寧德時代的“超薄電解質轉印技術”、“等靜壓一體成型技術”,但是,哪個更先進,恕我不是技術人員,沒法判斷。
第二個問題,是現(xiàn)在業(yè)內還沒辦法解決的固態(tài)電池“固固界面”的阻抗問題。包括枝晶、導電率降低等等。這個問題討論起來范圍更大,就不在此贅言了。
第三個問題就是此前一直講的,到固態(tài)電池能真正量產的2030年,這五年的空檔期,半固態(tài)電池的技術并不是停滯的,而是在超速向前發(fā)展。那么,會不會達成我所說的,技術和成本實現(xiàn)平衡后,就不需要固態(tài)電池了。因為很多行業(yè)人士并不看好它的普及,覺得還是豪華車用得上。
我們看一下,有人總結了國內國外電池企業(yè)的布局情況。我們可以看到,國內企業(yè)在半固態(tài)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。所以,我一直提出,在半固態(tài)電池到達技術和成本平衡的時候,全固態(tài)沒有必要了。
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(shù)社會資源不說,主要是這種狂躁的風氣,在對待全固態(tài)電池上,會不會重演一遍?
現(xiàn)在全固態(tài)電池還有很多問題解決不了,但是,國內有的企業(yè)和媒體講起來輕飄飄的,仿佛明天就能落地實現(xiàn)似的,還將半固態(tài)講成固態(tài)等等,在用戶沒有客觀認知的情況下,造成過于樂觀的假象。
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(tài)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(xù)發(fā)起挑戰(zhàn),盡快推出搭載全固態(tài)電池的移動出行工具,為客戶提供新價值?!?/p>
“新希望”在向日系車招手,而圍繞全固態(tài)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。
作者丨王小西
責編丨杜余鑫
編輯丨何增榮