上汽的一小步,固態(tài)電池行業(yè)的一大步

汽車縱橫全媒體2024-06-22 18:38

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“我們將實施‘三步走’戰(zhàn)略,加速推進全固態(tài)電池裝車量產(chǎn)?!痹?月24日于上海召開的“向新十年 上汽集團新能源技術發(fā)布會”上,上汽集團正式公布了上汽集團在固態(tài)電池領域的量產(chǎn)規(guī)劃,并明確提出了“三步走”戰(zhàn)略,以加快全固態(tài)電池的裝車量產(chǎn)進程。

首先,上汽集團致力于將電池液含量降低至10%(市面常見的液態(tài)電池液含量約為20%),實現(xiàn)固態(tài)電池技術的初步突破。目前應用于智己L6車型的光年固態(tài)電池已經(jīng)實現(xiàn)該目標,展現(xiàn)了上汽集團在固態(tài)電池技術領域的研發(fā)實力。

其次,上汽集團將通過工藝創(chuàng)新、裝備創(chuàng)新和材料創(chuàng)新等舉措,進一步降低電池液含量至5%,以降低成本并提高性能。這一階段的目標是在2025年實現(xiàn)上汽集團自主品牌車型的規(guī)模搭載,推動固態(tài)電池技術的廣泛應用。

最后,上汽集團計劃在2026年實現(xiàn)全固態(tài)電池的正式量產(chǎn),屆時電池液含量將降至0%,并完成樣車測試。隨著技術的不斷進步和成熟,預計在2027年,搭載全固態(tài)電池的智己新車將實現(xiàn)量產(chǎn),并正式交付用戶。

此外,為配合“三步走”戰(zhàn)略的實施,上汽集團已同步啟動首條全固態(tài)電池量產(chǎn)線的建設,計劃于2025年底完工。該生產(chǎn)線一期產(chǎn)能將達到約0.5 GWh,所生產(chǎn)的全固態(tài)電池能量密度可達400Wh/kg以上。隨著制造工藝和材料的不斷優(yōu)化,未來該生產(chǎn)線的能量密度還將有望突破500Wh/kg,進一步提升上汽集團固態(tài)電池的競爭力。

上汽集團為何積極投身于固態(tài)電池的研發(fā)?其“三步走”戰(zhàn)略的制定究竟是基于哪些考量?同時,上汽所研發(fā)的固態(tài)電池,在行業(yè)內(nèi)究竟處于何種地位?為深入解讀這一“三步走”戰(zhàn)略,《汽車縱橫》記者采訪到了上汽集團副總裁、總工程師,創(chuàng)新研究開發(fā)總院院長祖似杰和上汽清陶總經(jīng)理李崢。通過此次采訪,我們對于上汽集團在固態(tài)電池領域的整體布局、技術路線以及未來發(fā)展規(guī)劃方面,也有了一個更全面的認知。


發(fā)力固態(tài)電池,

最終目的在于產(chǎn)業(yè)化


“上汽技術中心是最早一批做固態(tài)電池研究的,剛開始是技術中心和清陶的研究合作,后來是上汽跟清陶成立聯(lián)合實驗室,最終目的在于產(chǎn)業(yè)化。”在接受《汽車縱橫》記者采訪時,祖似杰表示,早在十年前,上汽集團就前瞻性地在固態(tài)電池領域進行了布局,并成立了專門的部門做固態(tài)電池研究。

上汽集團副總裁、總工程師,創(chuàng)新研究開發(fā)總院院長 祖似杰


“固態(tài)電池,特別是全固態(tài)電池的量產(chǎn),事關科技主導權之爭?!崩顛槺硎?,全固態(tài)電池相較于傳統(tǒng)液態(tài)鋰離子電池,在安全性、能量密度和成本效益方面具有明顯優(yōu)勢。如今各大電池廠商都在固態(tài)電池領域發(fā)力,這也決定了誰能夠在未來的競爭中占據(jù)新的主導地位,而作為鏈主的上汽集團正在加快推動固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)的進步。

上汽清陶總經(jīng)理 李崢


推動全固態(tài)電池量產(chǎn)裝車是上汽清陶與上汽集團明確的目標,李崢在發(fā)布會上表示,“在鋰電池產(chǎn)業(yè)領域,我們將擔負起國家確立科技主導權的歷史責任。而現(xiàn)已經(jīng)進入了全固態(tài)電池量產(chǎn)最后的沖刺階段?!?/p>

據(jù)悉,上汽集團與清陶能源的合資公司上汽清陶全固態(tài)電池采用了聚合物-無機物復合電解質(zhì)技術路線,預計能量密度將超過400Wh/kg,將是傳統(tǒng)動力電池的一倍以上。同時,電池還具備更高的安全性,即使是在針刺以及200℃熱箱的場景下,該電池也能夠確保電芯不起火不爆炸。

“目前我們已經(jīng)確定了全固態(tài)電池搭載整車的系統(tǒng)方案,包括已經(jīng)確定的車型,所以我們所有的都是按照整車開發(fā)的流程進行了倒排?!崩顛槺硎荆@些倒排的邏輯,是因為目前上汽清陶全固態(tài)電池實驗室級別的樣品已經(jīng)具備了很好的性能,無論是能量密度、安全性、功率、包括循環(huán)壽命都可以滿足整車的需求。

與此同時,對于全固態(tài)動力電池的產(chǎn)業(yè)化路徑,上汽清陶也制定了詳細的技術板塊劃分策略,包括“正極材料”、“固態(tài)電解質(zhì)材料”、“負極材料”、“界面匹配設計工程”、“制造工藝開發(fā)”、“量產(chǎn)裝備開發(fā)”、“系統(tǒng)集成開發(fā)”以及“整車驗證測試”等多個關鍵環(huán)節(jié)?;谶@一清晰的技術路線,上汽清陶將聚焦于低成本材料和工藝路線的研發(fā),充分利用其在“關鍵材料”、“核心工藝”以及“量產(chǎn)裝備”等領域的協(xié)同創(chuàng)新開發(fā)優(yōu)勢,全力推進全固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化進程。

對此,李崢補充道:“借助前兩個階段固態(tài)電池技術逐步的量產(chǎn),依托于上汽集團龐大的產(chǎn)業(yè)規(guī)模,就可以培育出新的產(chǎn)業(yè)鏈上游,特別是關鍵材料和核心裝備的供應商。在新的產(chǎn)業(yè)鏈的支持下,就能夠?qū)崿F(xiàn)全固態(tài)電池的量產(chǎn),實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈升級?!?/p>


降本是項技術活,

上汽要做固態(tài)電池普及者


“我們做的是工業(yè)品,不是藝術品,最后車還是消費者的日常消費品,所以這一點來說降本是非常明確的?!痹谏掀磥?,成本的下降能夠進一步助推產(chǎn)業(yè)升級。據(jù)介紹,基于材料和工藝的簡化和創(chuàng)新,由上汽清陶研發(fā)的全固態(tài)電池,從電芯端到PACK端,單位成本至多可降低40%?!斑@個降幅對于未來整個新能源汽車的成本構成極具影響力。”李崢如是說。

祖似杰解釋道:“新能源汽車降本,是一個實實在在的技術活,我們不能去壓榨供應商,而是要通過技術,把新能源汽車降本的工作實現(xiàn),把降下來的成本讓渡給消費者?!边@是上汽一直以來都在堅持的價值觀。

實際上任何新技術,產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程當中都面臨成本逐步降低。一開始小規(guī)模的時候,前期研發(fā)投入大,成本會高,但隨著規(guī)?;粩嗤卣梗杀緯鞔_地下降,包括新能源車。而對于固態(tài)電池來說,規(guī)模化帶來的制造成本下降只是其中一個方面,物料成本也需著重考量。

李崢表示,前期通過自身設計低物料成本的技術,就有機會讓產(chǎn)品有更好的成本競爭力,而這也意味著能夠更快達到規(guī)?;罱K實現(xiàn)規(guī)?;当镜男Ч?jù)介紹,清陶第一代電池選擇了氧化物+聚合物的技術路徑,第二代固態(tài)電池選擇了氧化物+鹵化物+聚合物的路徑,利用不同的材料之間的物理性能夠讓電池更致密、阻抗更小。在液含量降到5%的階段,電池的單價大概有10%-30%之間的成本優(yōu)勢,而到全固態(tài)階段,因為材料選擇的面更寬,成本還可以進一步下降,最終將有40%的降幅。

“我們把第二個階段視為固態(tài)電池技術的普及者階段。成本下降對于未來新能源汽車的進一步普及,提高滲透率,一定有非常大助力的作用,這個是清晰的邏輯?!崩顛樥f道。


下一個十年,

引領汽車行業(yè)變革

?

全固態(tài)電池的實現(xiàn)將顯著提高安全性并提升能量密度,對電動汽車而言,其意義在于有效解決安全與續(xù)航兩大核心難題,其顛覆性影響不言而喻。然而,全固態(tài)電池技術的研發(fā)與應用仍面臨諸多挑戰(zhàn)。

據(jù)李崢介紹,全固態(tài)電池對于整個電池材料體系的致密程度要求非常高,任何制造缺陷都會直接反映到最后電池的性能上。如工藝和裝備的創(chuàng)新、大規(guī)模制備技術的探索、量產(chǎn)化的實現(xiàn)以及與現(xiàn)有液態(tài)電池產(chǎn)線的兼容性問題等,這些均為行業(yè)普遍面臨的難題。

面對這些挑戰(zhàn),我們必須逐個突破,否則將難以取得實質(zhì)性進展。正如上汽在本次發(fā)布會中所宣布的,將在500天內(nèi)建設全新的全固態(tài)電池產(chǎn)線,并計劃在2026年實現(xiàn)全固態(tài)電池的量產(chǎn)。這一決策無疑將加速全固態(tài)電池技術的研發(fā)步伐。

從進度表來看,如今上汽在固態(tài)電池領域的研究已然走在了行業(yè)前列,而此次新能源技術發(fā)布會不僅聚焦于固態(tài)電池技術,還涵蓋了一系列重磅發(fā)布。例如,挑戰(zhàn)純電整車能耗的行業(yè)新紀錄,致力于將電驅(qū)總成的功率密度提升至行業(yè)領先水平,提升混動驅(qū)動系統(tǒng)的熱效率,以及分階段投入量產(chǎn)應用融合整車運動集成控制技術的線控底盤系統(tǒng)等等。

這些技術成果均為電動汽車發(fā)展的關鍵所在,涵蓋了新能源汽車電池、能量閉環(huán)、動力總成、智能底盤、軟件架構及電子電氣架構等多個領域。然而,技術發(fā)布并非泛泛之談,因此外界對此亦存在諸多疑慮,上汽集團是否真正具備實現(xiàn)這些技術突破的能力?

在《汽車縱橫》記者看來,上汽集團本次新能源技術發(fā)布會所倡導的“向新十年”主題,本身就具有深遠的寓意。它既是對過去十年在新能源技術領域取得的顯著成就的回顧與總結,更是為下一個十年的發(fā)展指明了清晰的方向。發(fā)布會所披露的數(shù)據(jù)顯示,2023年上汽集團新能源汽車和海外市場銷量均實現(xiàn)了顯著增長,其中新能源汽車銷量較2014年增長了高達280倍。這些令人矚目的數(shù)據(jù),充分彰顯了上汽集團在新能源領域的深厚實力與堅實底氣。

然而,如同所有致力于研發(fā)創(chuàng)新的企業(yè)一樣,上汽集團目前最為緊缺的便是時間。從固態(tài)電池的研發(fā)進展來看,上汽集團已經(jīng)制定了明確的戰(zhàn)略規(guī)劃。以上的時間表這不僅是上汽集團為自身設定的挑戰(zhàn)目標,更是對整個新能源汽車行業(yè)的引領與示范。

盡管這是一條充滿挑戰(zhàn)與不確定性的道路,但正是這些挑戰(zhàn)與不確定性,為行業(yè)指明了正確的發(fā)展方向。我們期待著這些前沿技術能夠早日實現(xiàn)落地應用,或許那一天,上汽也將再次引領新能源汽車行業(yè)的變革。


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