当地时间12日,据电动车媒体InsideEVs报道,美国电池初创公司Solid Power正将全固态电池商业化的重心放在硫化物固态电解质上。与其自建电芯产能,公司选择向车企和电池制造商供应核心材料,并借助现有生产体系推动技术落地。
Solid Power总部位于科罗拉多,专注于固态电解质开发,目前正与QuantumScape、Factorial等美国全固态电池初创企业展开竞争。公司判断,全固态电池有望同时提升续航表现、缩短充电时间,并降低起火风险。不过,在大规模量产阶段,如何稳定保障产品质量和良率,仍是行业普遍面临的难题。
Solid Power CEO John Van Scoter表示,全固态电池有望成为美国重塑电池产业竞争力的重要契机。他说:“全固态电池可能成为美国重新进入电池产业并获得竞争力的一种方式。”
与不少同行不同,Solid Power并未选择直接下场生产电芯,而是将战略重点放在固态电解质供应上。电解质是电池内部实现锂离子传导的关键材料。不同于传统锂离子电池使用的液态电解质,Solid Power正在开发的是硫化物固态电解质。
公司认为,其方案的一大优势在于更容易对接现有电池制造体系。John Van Scoter表示,全固态电芯可利用当前锂离子电池生产中使用的卷对卷(roll-to-roll)设备进行制造,从而降低新建工厂或大规模更换设备的成本压力。
在产能方面,Solid Power也在加快布局。公司上月在科罗拉多州桑顿工厂启动建设名为“Mobius”的试点产线,目标是在年内投产,届时将新增年产45吨固态电解质产能。连同现有设施,公司试点产能将提升至年产75吨。上述产品计划供应给汽车制造商和电池制造商。
与整车厂和电池厂的合作也在持续推进。此前,Solid Power曾与Ford、BMW、Samsung SDI、SK On等企业展开合作。公司表示,与Ford和BMW的联合开发合同已结束,当前工作重点已转向与主要电池制造商讨论扩大生产的方案。
其中,Solid Power、BMW与Samsung SDI的三方合作已明确分工:Solid Power提供固态电解质,Samsung SDI负责电芯生产,BMW负责电池模组和电池包开发。该合作模式旨在让材料技术与既有制造能力实现衔接,从而加快商业化进程。
在性能方面,Solid Power披露,其硫化物固态电解质若与硅负极及镍锰钴(NMC)正极搭配,电池能量密度可提升至390Wh/kg,充放电循环次数可超过1000次;若采用锂金属负极,能量密度最高可达440Wh/kg。
不过,公司同时强调,上述数据并非电解质单一材料本身的独立表现,而是在结合电极材料和电芯设计等条件后可实现的目标指标。实际电池性能仍将取决于具体电芯设计以及制造企业的技术能力。John Van Scoter也表示,“让电芯运行起来的关键由我们提供”,但能量密度、寿命等核心指标最终仍取决于电芯设计。
技术挑战依然存在,其中较具代表性的问题是枝晶(dendrite)。如果电池内部形成针状锂结构,可能引发内部短路或容量衰减。Solid Power表示,为解决这一问题,公司已投入大量工程资源。
面向实际车辆应用的测试也在推进。BMW去年曾公开搭载Solid Power硅负极固态电池的i7原型车图片,但相关技术何时导入量产车型,目前仍未明确。
除电动车外,Solid Power还将国防、无人机和类人机器人视为潜在的早期市场。公司认为,这些领域认证周期更短、产品迭代速度更快。John Van Scoter表示,无人机和机器人的“认证周期更短,平台生命周期也快得多”。
Solid Power预计,全固态电池将在20年代末优先导入部分高端电动车,并在30年代初进一步扩展至更广泛的市场。美国在锂离子电池时代曾失去主导地位,面对韩国、中国等亚洲厂商的长期领先,能否借助下一代电池技术重塑竞争格局,仍有待观察。