撰文 / 馬曉蕾

編輯 / 周 洲

設計 / 趙昊然

來源 / 路透社，作者：Eric Onstad

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大固態(tài)電池的合作網絡。據消息人士透露，大眾汽車正與法國Blue Solutions公司就該技術進行談判。

Blue Solutions是法國企業(yè)集團Bollore旗下的一家公司，已經在為戴姆勒電動巴士生產固態(tài)電池。消息人士稱，大眾和Blue Solutions公司的目標是在未來幾個月內達成一項聯合開發(fā)協(xié)議，將固態(tài)電池技術應用到汽車上。

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)電解質更安全。固態(tài)技術的支持者認為，該技術是電動汽車電池發(fā)展的關鍵一步。

當被問及與Blue Solutions合作的相關問題時，大眾汽車只表示，與QuantumScape的合資企業(yè)正在按計劃進行，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行談判，但拒絕透露其他公司的信息。

該公司生產的純電動汽車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。

技術痛點難以攻克

固態(tài)電池的理想狀態(tài)是用固態(tài)介質取代鋰離子電池中的液態(tài)電解質，從而減少起火隱患，縮小電池包體積，并使用鋰金屬作為負極以提高性能。

不過，要精確掌握化學物質和材料的正確組合使它們不會相互產生不良反應，難度很大。困擾固態(tài)電池科學家們的另一個難題是：將鋰引入負極會造成怎樣的影響？

鋰金屬可以顯著提高性能，但經常會與固體化合物發(fā)生反應，包括產生樹枝狀突起。這種尖刺狀突起會產生裂縫和缺陷，最終導致電池短路。

Ibex Investors合伙人杰夫·彼得斯（Jeff Peters）說：“投資者對固態(tài)電池的興趣已經減弱，他們正在質疑固態(tài)電池的風險是否值得。”

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PitchBook的數據，2023年固態(tài)電池公司的全球風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，一些汽車制造商和投資者已經心灰意冷。雖然有大量非常好的、經過驗證的數據和技術，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)電池技術卻未能兌現其最初的承諾。

雙方2018年簽署的開發(fā)協(xié)議設想到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，達到750公里。

QuantumScape隨后于2020年通過SPAC上市，并表示其目標是在2024年實現電池的商業(yè)化生產。

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品，其大規(guī)模商業(yè)化生產仍然遙遙無期。

此外，該公司交付的電池并不是純固態(tài)的，因為它的電解質仍然是液態(tài)的，只是使用了陶瓷來分隔正負極。

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，不代表已經完全解決了生產過程中可能出現的各種缺陷。”

該公司的股價曾在2020年12月達到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。該公司尚未透露預計何時實現大批量商業(yè)生產。高盛（Goldman Sachs）表示，這（量產）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，該公司已經錯過了2018年與大眾汽車達成的商業(yè)化時間表里程碑，因此大眾有權選擇終止合資企業(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嘗試使用多種物質作為固體電解質，主要分為三大類：聚合物、硫化物和氧化物。

一些公司已經推出了部分固態(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)電解質成分，也有凝膠狀電解質成分，但不使用鋰金屬作為負極。

在應對固態(tài)技術復雜性的過程中，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)電池的投產日期定在2025年，但在2023年6月份表示，預計在2027年或2028年之前不會大規(guī)模生產這種電池。

盡管如此，這家日本公司仍表示已取得技術突破，但除了預計行駛里程為750英里（約合1207公里）或更遠、充電時間為10分鐘之外，并未提供其他細節(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。電動汽車市場的領導者特斯拉是行業(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)電池技術的公司：

QuantumScape公司的無負極半固態(tài)電池使用金屬鋰、陶瓷隔膜和液態(tài)電解質。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的六家汽車制造商達成協(xié)議。

Blue Solutions公司正在為汽車開發(fā)一種使用聚合物電解質和超薄鋰金屬陽極的產品，目標在20分鐘內完成充電，續(xù)航里程增加約30%，達到近620英里（1000公里）。該公司生產的巴士固態(tài)電池充電時間為四小時。

豐田公司的目標是在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，使其現有電池包的能量密度提高近一倍。該供應商與梅賽德斯-奔馳、Stellantis和道達爾能源（TotalEnergies）簽訂了協(xié)議。

蔚來使用WeLion公司生產的150千瓦時半固態(tài)電池。這些電池的續(xù)航里程可達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提供足夠的能量。

美國初創(chuàng)公司Solid Power 2023年向寶馬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和高含量硅負極。福特、寶馬、現代和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 和現代汽車達成協(xié)議。

LG新能源的目標是到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——高分子氧化物復合電池和硫化物電池，目標是到2026年生產出原型，到2028年實現商業(yè)化。

三星SDI正在開發(fā)一種沒有負極的固態(tài)電池，預計將于2027年量產。

本田計劃在2024年推出一條固態(tài)電池測試線，目標是在2025年之后將這種電池應用到車型中。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。