100% 固态电动汽车电池达成交易:不再有 Gasmobiles
美国已经在零排放出行方面大转弯,但世界其他地区正在继续前进。一个很好的例子是宝马集团,它正在推进向汽车购买公众推出 100% 固态电动汽车电池的计划。进展缓慢,但目前正在该公司的祖国德国进行一项关键测试,部署来自科罗拉多州初创公司 Solid Power 的电池技术。
固态 EV 电池即将用于您的化石燃料
电动汽车已经打入了主流汽车市场,因此可以公平地问问电动汽车中常用的传统液体电解质电池有什么问题。答案是否定的。在调查中,个人电动汽车车主和商业车队运营商都表示,他们对电动汽车体验非常满意。在全球范围内,大多数电动汽车制造商(尽管不是全部)的销量也继续保持同比增长。
尽管如此,汽车市场仍然依靠闪亮的新对象运行。全固态电解质可以将更多能量装入更小、更轻的电池中,从而在与传统电池相同的占地面积内提供更大的续航里程。
相反,能量密度因子可以使汽车制造商提供更小、更轻、电池更小的电动汽车,从而提供合理的续航里程。其他好处包括降低材料和制造成本,同时还为汽车设计师提供更大的灵活性,以新的风格概念吸引汽车购物者。
供应链的好处也开始发挥作用,包括多元化、在岸以及减少(如果不能消除)道德复杂性和有毒材料。
硫化物解决方案
固态 EV 电池已经开始在市场上出现。然而,早期迭代将固体与半固体或液体电解质或其一些变体相结合。宝马的目标是更难以捉摸的 100% 固态电动汽车电池。
管理固体材料的膨胀和收缩是电池研究人员和全固体电解质之间的众多障碍之一,Solid Power 在该领域拥有丰富的经验。该公司于 14 年前在科罗拉多州成立,以科罗拉多大学博尔德分校进行的研究为基础。
从那时起,固态轮子一直在转动。Solid Power 于 2016 年首次引起宝马的注意。当 Solid Power 于 2021 年上市时,福特和宝马都签约成为投资者。该公司还与韩国电池制造商 SK On 建立了关系(在此处查看更多 Solid Power 背景)。
Solid Power 已采用硫化物(硫的衍生物)作为其固体电解质的关键输入。除了将挥发性液体推出图片外,硫化物材料还消除了锂离子电池典型的聚合物隔膜。
“Solid Power 的硫化物基固体电解质是为 Solid Power 的全固态电池平台技术提供动力的关键成分,”该公司解释说。“这个薄而实心的层充当屏障,防止阳极和阴极相互接触,这会导致电池短路。它还充当导电电解质。
“我们预计到 2028 年,我们将扩大电解质生产规模,每年为使用我们的全固态电池的 800,000 辆电动汽车提供动力,”Solid Power 还在其网站上表示。
通往固态 EV 电池的漫漫长路
到 2028 年每年 800,000 辆电动汽车的数字在这一点上听起来相当乐观,但来自宝马的最新消息表明,道路测试阶段正在顺利进行。
“宝马集团正在将 Solid Power 的大型纯 ASSB [全固态电池] 电池引入其测试车辆 BMW i7,该车辆正在慕尼黑地区运行,”宝马集团本周早些时候宣布,并指出更高密度的固态电动汽车电池是主要优势。
“与当前的电池技术相比,ASSB 电池具有更高的能量密度,有可能在车辆中实现更长的续航里程,而不会在整体存储系统的重量方面产生缺点,”宝马强调。
还有很长的路要走。宝马指出,测试期将在未来几个月内进行,将 i7 测试车中的电池描述为“概念电池”,它将“新的、创新的模块概念”与经过验证的棱柱形电池架构相结合,指的是 1990 年代首次推出的矩形形状。
BMW 补充说,在路试期间,它将密切关注扩张管理。在观察的其他因素中,BMW 还提到了控制工作压力和调节温度。
“需要进一步的开发步骤才能在有竞争力的整体存储系统中实施 ASSB 技术,”该公司建议道。
美国固态电池的下一步
预计开发将迅速进行,BMW 计划在 Solid Power 的许可下,在德国帕斯多夫的电池制造能力中心运行一条原型线。
至于这些新的电动汽车电池何时在美国上路,这是个好问题。Solid Power 并不是唯一一家致力于将 100% 固体电解质引入电动汽车世界的美国公司,但该公司确实声称处于领先地位。“只有 Solid Power 以中试规模开发和生产硫化物基固体电解质,并在可扩展生产线上生产的大型电池中进行测试,”该公司在提到其位于科罗拉多州的工厂时表示。
请密切关注福特在美国的进一步活动。除了对 Solid Power 的兴趣外,福特在 2021 年还斥巨资建造新工厂,以增加其电动汽车和电动汽车电池的产量。然而,本周早些时候,《华尔街日报》观察到福特已经缩减了其电气化计划。不过,SK On 仍在继续努力微调硫化物基固态电池。
另一个有趣的进展是,去年 9 月,Solid Power 庆祝其获得美国能源部的 5000 万美元赠款,但有待谈判。“通过这个项目,Solid Power 打算为先进的全固态电池(ASSB)安装全球已知的首个硫化物基固体电解质材料的连续制造工艺,并扩大其在科罗拉多州桑顿工厂的电解质生产能力,”Solid Power 解释说,增加连续制造工艺将使其能够以“显着降低的成本生产新电解质。与今天的流程相比。
目前还没有关于这些谈判的消息,但显然,如果特朗普政府抢走了这笔资金,Solid Power 有一个后备计划。在 9 月 20 日的新闻稿中,该公司表示,“预计任何 DOE 资金不会对其本财年的财务前景产生重大影响,该公司上次于 2024 年 8 月 6 日提供。