日产、强强联手：开发固态电池目标分钟充完电
【百科解读】
财联社（上海，编辑 黄君芝）讯，据报道，日产（Nissan）和诸多一线汽车公司一起，围绕着下一代电池技术勾勒出了愿景，其中包括建立一个专门的生产设施，实现15分钟电动汽车充电的计划。
据悉，该公司将更便宜的固态电池视为这一战略的关键支柱，并已与美国宇航局（NASA）合作，帮助实现这一战略。固态电池由于其卓越的能量密度、较低的成本和更短的充电时间，是锂离子的一个有前途的替代品。日产设想将其用于从家庭轿车到皮卡的所有车型。
事实上，不仅是日产，大众汽车公司正在与初创公司QuantumScape合作开发自己的版本，而丰田则与松下合作，在2020年启动类似的研发。去年，福特公司建立了一个价值1.85亿美元的研究中心，以开发和制造固态电池，用于其各类汽车中。
日产的固态电池原型生产设施将设在其位于东京南部神奈川的研究中心。在这里，该公司的工程师和研究人员将努力在2024年建成一条生产线并投入使用，并计划在2028年推出一款采用固态电池的电动汽车。
日产表示，电池将足够稳定，可以用于心脏起搏器。完成后，它将大约是当前电池的一半大小，并完全充电只需15分钟，而不是几个小时。他们正与美国太空计划以及加州大学的合作加州圣地亚哥，涉及各种材料的测试。
“NASA和日产都需要同样的电池，”他说。
具体而言，日产和美国国家航空航天局正在使用所谓的“原始材料信息学”平台，一个计算机化的数据库，来测试各种组合，以测试在数十万种材料中，哪种效果最好。他们的目标是避免使用昂贵的材料，如所需的稀有金属用于锂离子电池。
目前，日产认为其固态电池的成本将为75美元/千瓦时，但2028年以后，这一成本将降至65美元/千瓦时左右。据该公司称，这将使电动汽车的成本与汽油动力汽车大致相同。
日产负责研发的执行副总裁Kunio Nakaguro表示，“从我们的经验中获得的知识支持了全固态电池的开发，我们已经积累了重要的基础技术。未来，我们的研发和制造部门将继续合作，利用这个原型生产设施，加速全固态电池的实际应用。”
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日产联手！年实现固态电池量产，成本降一半(日产电池)
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日本汽车制造商日产汽车公司（Nissan）在固态电池（ASSB）领域的蓝图正在逐步清晰。日产负责先进电池研发的副总裁Kazuhiro Doi称：“全固态电池可以改变电动汽车行业的游戏规则。”
4月11日，日产正式公布叠层软包全固态电池电芯的试点生产设施，计划于2024年建成一条生产线并投入使用，2028年正式投产。日产全固态电池试点生产设施位于日本神奈川县的日产汽车研究中心内，项目旨在进一步推动全固态电池的开发与应用。
此前，日产的固态电池可行性研究实验室正在进行小规模、手工试制的电池实验。目前该实验室每月只能生产大约50个四层软包固态电池，而仅一辆电动车就需要大约5000个软包固态电池。因此，规模化电池生产设施的建设对其固态电池的商业化进程至关重要。
图片来源：日产官网
“日产汽车2030愿景”中提出，日产计划到2024财年在日本横滨建造固态电池试点工厂。到2026财年，共投入2万亿日元（约合1128亿人民币）加快电动技术转型。同时，日产计划在2028财年实现固态电池大规模量产，并在同年推出首款搭载独创全固态电池的电动车型。
日产承诺在6年内将重量更轻、体积更小、能量密度更高的固态电池推向市场，并认为这一突破将帮助公司在皮卡、大型SUV甚至是跑车等细分领域推出电动车型，提升电动车型的竞争力。
日产汽车公司执行副总裁，负责研发与产品开发的中畔邦雄（Kunio Nakaguro）表示：“日产汽车通过广泛的研发工作，积极投身于分子级电池材料的研究、安全且高性能电动车型开发等领域，引领电驱化技术的发展。同时，日产汽车利用电动车型作为储能电池支持城市的发展。”
日产研发的固态电池能量密度接近传统锂离子电池的两倍，同时具有出色的充、放电性能，充电时间为锂离子电池的三分之一，并且减少了昂贵的稀有金属用量，有效降低了电池成本。
根据规划，到2028财年，全固态电池能够将电池成本降至每千瓦时75美元（约合人民币477元），并在未来进一步降低至每千瓦时65美元（约合人民币414元），以实现电动车型和燃油车型的成本平价。据了解，目前三元锂电池的成本已超过每千瓦时1000元。
Kazuhiro Doi表示，“固态电池的能量密度是目前锂离子电池的两倍，因此就像一个更危险的潜在炸弹。如果发生重大事故，固态电池可能会比现在的电池更具灾难性。”但他也坚信，日产现在可以克服此类安全问题，以及其他导致固态电池难以交付的关键难题。
在生产固态电池时，需要经过一系列严格的标准。首先，浆料必须打得很细，才能最大限度地提高电池的导电性。其次，阴极-电解-阳极层必须要精确地排列。在此过程中，日产还必须提升所有程序的速度，以便实现大规模生产。
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固态电池车上市时间(年底量产固态新能源车)
【百科解读】
最近，电动汽车领域的电池技术取得了一系列激动人心的可喜进展，尤其是固态电池。
固态电池在电动汽车领域中应该是身披闪亮盔甲的骑士，它将使电动汽车拥有更长的续航里程、更低的成本、更高的安全性和更快的充电速度，以及更大的设计自由度。它的大规模量产必将真正终结燃油车！
说它是电动汽车电池未来的王者也不为过！
即使它的研发技术难度之大令部分企业如SES等放弃了对它的投入而改为研发半固态电池，但是一些知名的企业包括宁德时代、比亚迪、丰田、松下、三星、LG EnergySolution、现代和等集团反而加大了对它的研发投入。
他们在固态电池开发方面展开了激烈的竞争，都想成为市场上第一家推出适用于电动汽车的固态电池的公司，第一家将固态电池投入批量生产的电池制造商或者汽车制造商将享有至关重要的竞争优势！
最近，部分初创公司取得了一些亮眼的成绩。
根据固态电池研发初创公司QuantumScape最近发布的数据表明，其用专有创新的陶瓷固体电解质制成的固态电池在承受了400次的快充（15分钟）后，电池在各种温度下（25-45℃）仍然保留了超过80%的容量。
这相当于电动汽车行驶了超过25万公里，对于循环寿命比较短的固态电池来说，是一个非常大的进步！
该公司目前已经与包括大众在内的四家汽车制造商合作，目标是在2023年生产可用于测试汽车的电池样品，并在2024年至2025年进行商业化，为电动汽车提供固态电池。
另一家新兴的电动汽车初创公司Mullen最近推出了他们的第一款名为“Five”的电动跨界车，宣布它正在测试一种固态电池，结果令人印象深刻。
该车充电18分钟，可行驶483公里，充满电后可行驶超过966公里。Mullen正在研究的新型固态电池采用聚合物技术，他们声称这是对当今锂离子电池的重大改进。
值得指出的是，Mullen将使用旧的锂离子技术生产他们的第一代跨界车。MullenFive预计将于2024年投放市场，因此我们还有很长的时间才能看到该公司开发的固态电池的首次商业应用。
几乎在同一时间段，电池初创公司SolidPower表示，它已开始试生产一种创新的固态电池，该电池有望以更低的成本为电动汽车车主提供更大的续航里程和更短的充电时间。
该公司首席执行官DougCampbell表示，该公司预计将在今年年底前开始向其汽车合作伙伴宝马和福特运送电池，以便在原型车上进行测试——这是向汽车制造商大规模供应电池所需的“验证”过程中的关键一步。
该公司表示，其电池可以使用当前制造锂离子电池的工厂中已有的工具和工艺来生产。如果一切顺利，该公司将其设计移交给现有的电池制造商，最早于2026年开始进行大规模生产。
丰田也确认到2025年将销售带有固态电池的量产车，但它将用于混合动力车，而不是纯电动汽车。
从以上消息可以看出，尽管固态电池很有前景，也尽管电池制造商都声称他们的技术非常接近商业化，而丰田、大众、宝马、Stellantis、梅赛德斯、雷诺-日产等汽车制造商也都预计在2030年前使用固态电池，但很多行业分析师认为，固态电池的量产及真正兴起要到2030年后，固态电池距离商业化生产确实还有很长的路要走。
因为解决了一个技术问题，又会发现另一个技术问题，这有点类似于在玩一种高科技的打地鼠游戏。
但是有一件事是肯定的，一旦固态电池真正商用，当今的电动汽车锂离子电池都终将过时。
作者为中国科学院博士，美国藤校研究员，科学技术控，专注分享新能源车相关科技的新动态和趋势，欢迎关注科技酷探。
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奔奔电池容量(奔驰电池寿命)
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最近在检索固态电池信息，奔驰的一位固态研究组TeamleaderHansenChang，主要介绍了梅赛德斯-奔驰在研究层面对于固态电池的一些看法。这可以对比德国的另一家豪车企业宝马来一起分析，两家的豪华车企业的共同特点是都在布局下一代的研究（RDIn-house）：
●奔驰
和Stellantis探索在欧洲建设超级电池工厂，后续将会投资Stellantis下属的ACC。意在推动下一代电池的研发和储备；固态电池主要投资辉能和FactorialEnergy，目前通过这两家合作伙伴关系，共同开发下一代固态电池；还在电池阳极材料方面大力投资，争取做高能量密度和提高快充速度。
●宝马
战略很清楚，开始转向圆柱的尝试，并且是唯一个没建设电池工厂的欧洲车企（但是建设了很大规模的电池中试线）；固态电池通过投资SolidPower，目前深化SolidPower的合作，计划于2022年装车测试，2025年前推出固态电池原型车，2030年前用于量产车。
▲图1.两家德国豪华车企的电池布局
Part1
奔驰对于前沿电池的判断
根据电动汽车用的动力电池路线进化来看，目前2022年的水平，大概在500-700Wh/L的水平，前沿的高能量密度电池能量密度为700Wh/L，从传统的标准化（Libstandard）使用的动力电池开始，慢慢会切入前沿电池（PostLiB）到2030年可以冲击1,000Wh/L级，实现更高能量密度的电池。
这个数据是按照25度，1/3C测试条件得到的体积能量密度VolEnergyDensity。
▲图2.奔驰判断的电池能量密度进化趋势
未来梅赛德斯-奔驰将开发出比传统锂电池技术更安全、能量密度更高的固体电解质材料。代替高度易燃的有机电解质使用时，安全性和稳定性会有所提高，使高能量密度材料的使用成为可能。
与目前的锂电池相比，采用硫化物电解质的固态电池在安全性等方面更胜一筹，聚合物电池适用于功率类型电池（适用于高倍率）。氧化物电解质电池的优势在于高温下的高安全性和高能量密度。硫化物电解质固态电池有望应用于汽车领域，但仍存在部分问题需解决。
目前来看，奔驰主要还处在研究阶段，固态电池技术框定在研究储备领域。
▲图3.不同固态电解质的路线
在奔驰看来，固态电池有以下的战略价值：
●提高能量密度和提高安全性
●实现不同车辆的差异化（高端车型）
●内部进行研发（InhouseASSBR&D），开发材料和电池原型
▲图4.奔驰的固态电池DNA
Part2
固态电池的前景
目前来看，固态电池的发展了很多年，虽然很多企业宣布投入很多的资金，但还是处在起步阶段，随着欧美固态电池初创企业上市，在这过去的1年中，都没有达到一个可以上车担当重任的状态，所以目前这些创业企业和车企都计划在2025年之前将电池商业化（初步上车）。
从合作的车企来看，哪怕固态电池的商业准备将于2025年开始（这个时间点，车企可能会对一个比较高的电池价格买单），我觉得在2025-2030年的这段时间，重点观测的还是一些豪华车企的进展，他们需要把电池的体积能量密度做高，把电池做轻。这样有利于他们把整车的整备质量做低，提高整车的操控性。
目前我们看到国内的固态电池企业，由于传统电池的规模已经非常大，需要把自己的产能也快速提升，从小批量进行生产测试和迭代，快速提高。半固态的这一批，都开始建设产能从2GWh往上到5GWh来规划。
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