“我们将实施‘三步走’战略,加速推进全固态电池装车量产。”在5月24日于上海召开的“向新十年 上汽集团新能源技术发布会”上,上汽集团正式公布了上汽集团在固态电池领域的量产规划,并明确提出了“三步走”战略,以加快全固态电池的装车量产进程。

首先,上汽集团致力于将电池液含量降低至10%(市面常见的液态电池液含量约为20%),实现固态电池技术的初步突破。目前应用于智己L6车型的光年固态电池已经实现该目标,展现了上汽集团在固态电池技术领域的研发实力。

其次,上汽集团将通过工艺创新、装备创新和材料创新等举措,进一步降低电池液含量至5%,以降低成本并提高性能。这一阶段的目标是在2025年实现上汽集团自主品牌车型的规模搭载,推动固态电池技术的广泛应用。

最后,上汽集团计划在2026年实现全固态电池的正式量产,届时电池液含量将降至0%,并完成样车测试。随着技术的不断进步和成熟,预计在2027年,搭载全固态电池的智己新车将实现量产,并正式交付用户。

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此外,为配合“三步走”战略的实施,上汽集团已同步启动首条全固态电池量产线的建设,计划于2025年底完工。该生产线一期产能将达到约0.5 GWh,所生产的全固态电池能量密度可达400Wh/kg以上。随着制造工艺和材料的不断优化,未来该生产线的能量密度还将有望突破500Wh/kg,进一步提升上汽集团固态电池的竞争力。

上汽集团为何积极投身于固态电池的研发?其“三步走”战略的制定究竟是基于哪些考量?同时,上汽所研发的固态电池,在行业内究竟处于何种地位?为深入解读这一“三步走”战略,《汽车纵横》记者采访到了上汽集团副总裁、总工程师,创新研究开发总院院长祖似杰和上汽清陶总经理李峥。通过此次采访,我们对于上汽集团在固态电池领域的整体布局、技术路线以及未来发展规划方面,也有了一个更全面的认知。

发力固态电池,

最终目的在于产业化


“上汽技术中心是最早一批做固态电池研究的,刚开始是技术中心和清陶的研究合作,后来是上汽跟清陶成立联合实验室,最终目的在于产业化。”在接受《汽车纵横》记者采访时,祖似杰表示,早在十年前,上汽集团就前瞻性地在固态电池领域进行了布局,并成立了专门的部门做固态电池研究。

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上汽集团副总裁、总工程师,创新研究开发总院院长 祖似杰

“固态电池,特别是全固态电池的量产,事关科技主导权之争。”李峥表示,全固态电池相较于传统液态锂离子电池,在安全性、能量密度和成本效益方面具有明显优势。如今各大电池厂商都在固态电池领域发力,这也决定了谁能够在未来的竞争中占据新的主导地位,而作为链主的上汽集团正在加快推动固态电池产业的进步。

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上汽清陶总经理 李峥

推动全固态电池量产装车是上汽清陶与上汽集团明确的目标,李峥在发布会上表示,“在锂电池产业领域,我们将担负起国家确立科技主导权的历史责任。而现已经进入了全固态电池量产最后的冲刺阶段。”

据悉,上汽集团与清陶能源的合资公司上汽清陶全固态电池采用了聚合物-无机物复合电解质技术路线,预计能量密度将超过400Wh/kg,将是传统动力电池的一倍以上。同时,电池还具备更高的安全性,即使是在针刺以及200℃热箱的场景下,该电池也能够确保电芯不起火不爆炸。

“目前我们已经确定了全固态电池搭载整车的系统方案,包括已经确定的车型,所以我们所有的都是按照整车开发的流程进行了倒排。”李峥表示,这些倒排的逻辑,是因为目前上汽清陶全固态电池实验室级别的样品已经具备了很好的性能,无论是能量密度、安全性、功率、包括循环寿命都可以满足整车的需求。

与此同时,对于全固态动力电池的产业化路径,上汽清陶也制定了详细的技术板块划分策略,包括“正极材料”、“固态电解质材料”、“负极材料”、“界面匹配设计工程”、“制造工艺开发”、“量产装备开发”、“系统集成开发”以及“整车验证测试”等多个关键环节。基于这一清晰的技术路线,上汽清陶将聚焦于低成本材料和工艺路线的研发,充分利用其在“关键材料”、“核心工艺”以及“量产装备”等领域的协同创新开发优势,全力推进全固态电池的产业化进程。

对此,李峥补充道:“借助前两个阶段固态电池技术逐步的量产,依托于上汽集团庞大的产业规模,就可以培育出新的产业链上游,特别是关键材料和核心装备的供应商。在新的产业链的支持下,就能够实现全固态电池的量产,实现产业链升级。”

降本是项技术活,

上汽要做固态电池普及者


“我们做的是工业品,不是艺术品,最后车还是消费者的日常消费品,所以这一点来说降本是非常明确的。”在上汽看来,成本的下降能够进一步助推产业升级。据介绍,基于材料和工艺的简化和创新,由上汽清陶研发的全固态电池,从电芯端到PACK端,单位成本至多可降低40%。“这个降幅对于未来整个新能源汽车的成本构成极具影响力。”李峥如是说。

祖似杰解释道:“新能源汽车降本,是一个实实在在的技术活,我们不能去压榨供应商,而是要通过技术,把新能源汽车降本的工作实现,把降下来的成本让渡给消费者。”这是上汽一直以来都在坚持的价值观。

实际上任何新技术,产业发展过程当中都面临成本逐步降低。一开始小规模的时候,前期研发投入大,成本会高,但随着规模化不断拓展,成本会明确地下降,包括新能源车。而对于固态电池来说,规模化带来的制造成本下降只是其中一个方面,物料成本也需着重考量。

李峥表示,前期通过自身设计低物料成本的技术,就有机会让产品有更好的成本竞争力,而这也意味着能够更快达到规模化,最终实现规模化降本的效果。据介绍,清陶第一代电池选择了氧化物+聚合物的技术路径,第二代固态电池选择了氧化物+卤化物+聚合物的路径,利用不同的材料之间的物理性能够让电池更致密、阻抗更小。在液含量降到5%的阶段,电池的单价大概有10%-30%之间的成本优势,而到全固态阶段,因为材料选择的面更宽,成本还可以进一步下降,最终将有40%的降幅。

“我们把第二个阶段视为固态电池技术的普及者阶段。成本下降对于未来新能源汽车的进一步普及,提高渗透率,一定有非常大助力的作用,这个是清晰的逻辑。”李峥说道。

下一个十年,

引领汽车行业变革


全固态电池的实现将显著提高安全性并提升能量密度,对电动汽车而言,其意义在于有效解决安全与续航两大核心难题,其颠覆性影响不言而喻。然而,全固态电池技术的研发与应用仍面临诸多挑战。

据李峥介绍,全固态电池对于整个电池材料体系的致密程度要求非常高,任何制造缺陷都会直接反映到最后电池的性能上。如工艺和装备的创新、大规模制备技术的探索、量产化的实现以及与现有液态电池产线的兼容性问题等,这些均为行业普遍面临的难题。

面对这些挑战,我们必须逐个突破,否则将难以取得实质性进展。正如上汽在本次发布会中所宣布的,将在500天内建设全新的全固态电池产线,并计划在2026年实现全固态电池的量产。这一决策无疑将加速全固态电池技术的研发步伐。

从进度表来看,如今上汽在固态电池领域的研究已然走在了行业前列,而此次新能源技术发布会不仅聚焦于固态电池技术,还涵盖了一系列重磅发布。例如,挑战纯电整车能耗的行业新纪录,致力于将电驱总成的功率密度提升至行业领先水平,提升混动驱动系统的热效率,以及分阶段投入量产应用融合整车运动集成控制技术的线控底盘系统等等。

这些技术成果均为电动汽车发展的关键所在,涵盖了新能源汽车电池、能量闭环、动力总成、智能底盘、软件架构及电子电气架构等多个领域。然而,技术发布并非泛泛之谈,因此外界对此亦存在诸多疑虑,上汽集团是否真正具备实现这些技术突破的能力?

在《汽车纵横》记者看来,上汽集团本次新能源技术发布会所倡导的“向新十年”主题,本身就具有深远的寓意。它既是对过去十年在新能源技术领域取得的显著成就的回顾与总结,更是为下一个十年的发展指明了清晰的方向。发布会所披露的数据显示,2023年上汽集团新能源汽车和海外市场销量均实现了显著增长,其中新能源汽车销量较2014年增长了高达280倍。这些令人瞩目的数据,充分彰显了上汽集团在新能源领域的深厚实力与坚实底气。

然而,如同所有致力于研发创新的企业一样,上汽集团目前最为紧缺的便是时间。从固态电池的研发进展来看,上汽集团已经制定了明确的战略规划。以上的时间表这不仅是上汽集团为自身设定的挑战目标,更是对整个新能源汽车行业的引领与示范。

尽管这是一条充满挑战与不确定性的道路,但正是这些挑战与不确定性,为行业指明了正确的发展方向。我们期待着这些前沿技术能够早日实现落地应用,或许那一天,上汽也将再次引领新能源汽车行业的变革。

文/汽车纵横

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发布于 2024-06-22 16:40

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