使用固態(tài)電解質(zhì)的固態(tài)電池近年來正成為最具前景的動力電池技術(shù)路線之一,逐漸成為新能源汽車產(chǎn)業(yè)中的熱門技術(shù)趨勢。頭部車企接連布局固態(tài)電池,推動其商業(yè)化進(jìn)程。保時捷經(jīng)典車型911或成為首款裝配固態(tài)電池的高端車型。
據(jù)外媒報道,德國跑車制造商保時捷正在與美國固態(tài)電池制造商 Quantumscape 合作,開發(fā)一款搭載固態(tài)電池的電動版911車型,預(yù)計將于2023年前正式亮相。同時,保時捷本周宣布,下一代718 Boxster和Cayman將在2025年改款成為純電動跑車。
2021年,保時捷在全球范圍交付了超過30萬輛汽車,其中41296輛為純電動車型Taycan,該車型銷量甚至超過了保時捷標(biāo)志性車型911。同時,保時捷在歐洲市場交付的車型中近40%是插電式混合動力車型及純電動車型。
保時捷純電動車Taycan
緊跟母公司大眾集團(tuán)的電氣化戰(zhàn)略,保時捷正積極推動自身電動化轉(zhuǎn)型進(jìn)程。除首款純電動車型Taycan以外,純電版Macan不久后也會面世。據(jù)大眾集團(tuán)此前表示,全新的電動版保時捷911有望在2030年前推出。
值得注意的是,大眾集團(tuán)不僅是保時捷的母公司,同時也是其合作方QuantumScape的最大股東。大眾集團(tuán)分別在2018年和2020年對這家固態(tài)電池初創(chuàng)企業(yè)進(jìn)行兩次投資,累計投資總額3億美元(約合人民幣19億)。雙方計劃到2025年前實現(xiàn)全固態(tài)電池面向市場量產(chǎn)化。
據(jù)了解,QuantumScape是一家位于圣何塞的電池公司,致力于研發(fā)用于電動汽車的固態(tài)鋰金屬電池。2010年由計算機(jī)科學(xué)家、主要電信組件供應(yīng)商Infinera公司的聯(lián)合創(chuàng)始人JagdeepSingh和斯坦福大學(xué)畢業(yè)的機(jī)械工程師TimHolme創(chuàng)立。2020年通過SPAC(特殊目的收購公司)交易上市,吸引了超過10億美元的投資。
QuantumScape的固態(tài)電池共有兩層,包括陰極和固態(tài)陶瓷隔板,消除了石墨/硅陽極主材料。當(dāng)電池充電時保時捷911,鋰離子從陰極穿過陶瓷隔板,在陽極集成板上形成薄金屬層,由此構(gòu)成陽極。
QuantumScape電池包
該公司的非薄膜電解質(zhì)通技術(shù)過消除陽極界面的容量損失降低了成本,使電池體積縮小至卡片大小。此外,該電池實現(xiàn)了15分鐘內(nèi)快速充電80%,可適應(yīng)零下30攝氏度的低溫。能量密度未來可能在380-500Wh/kg之間,而特斯拉Model3使用的松下2170電池能量密度為260Wh/kg。
與目前市場主流的液態(tài)鋰電池相比,固態(tài)電池在能量密度、續(xù)航時間、穩(wěn)定性等方面均具有優(yōu)勢。但由于沒有實現(xiàn)商業(yè)化量產(chǎn),初期成本價格較高,而保時捷的高端品牌定位正好可以消化固態(tài)電池的高成本。
盡管保時捷CEO奧利弗·布魯姆(OliverBlume)在2018年曾多次表示,不考慮推出純電動版(BEV)的保時捷911,但集團(tuán)的電氣化戰(zhàn)略和電動車型Taycan的熱銷,讓這款1963年誕生的經(jīng)典車型有了電動化的可能。
布魯姆此前的表態(tài)也暗示了未來的電動版保時捷911是混合動力車型的可能性更高。保時捷911作為一輛雙門后置后驅(qū)跑車,緊湊、輕巧的車型結(jié)構(gòu)并不適合純電動化。就目前的電池技術(shù)來看,很難同時解決電池重量和占用空間對汽車操控性的影響。
保時捷CEO奧利弗·布魯姆近日再度表示,保時捷放棄了將911生產(chǎn)為插電式混合動力車型(PHEV),但是混動版的911仍然在生產(chǎn)計劃中。此外,據(jù)其透露,接下來所推出的保時捷911混動車型靈感源自于保時捷919Hybrid。
保時捷此前已宣布其電動化戰(zhàn)略目標(biāo),到2025年實現(xiàn)新能源車型(純電車型或插電式混合動力車型)銷量占比達(dá)到總銷量的一半,到2030年實現(xiàn)純電動車型銷量占比達(dá)到總銷量的80%以上,并實現(xiàn)碳中和。
為實現(xiàn)上述目標(biāo),保時捷在電池和充電設(shè)施產(chǎn)業(yè)積極投資布局。2021年6月,保時捷首次涉足電池領(lǐng)域,與德國電池制造商Customcells合作創(chuàng)建合資公司Cellforce,用于研發(fā)生產(chǎn)高性能電池。保時捷持股比例為80%,并對該企業(yè)投資數(shù)千萬歐元,目標(biāo)是打造100千瓦時的產(chǎn)能,相當(dāng)于每年為約1000輛電動汽車提供電池。
值得注意的是,除了保時捷以外保時捷911,越來越多的高端汽車品牌正在通過與電池制造商合作,推進(jìn)自身電氣化進(jìn)程。
英國豪華汽車制造商阿斯頓·馬?。ˋstonMartin)本月宣布與英國電池技術(shù)公司Britishvolt就合作開發(fā)高性能電池達(dá)成協(xié)議,計劃于2025年推出首款純電動車型。今年1月,同樣來自英國的路特斯集團(tuán)宣布其新款電動跑車將配備Britishvolt的動力電池。
這兩家英國工程領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者將聯(lián)合組建研發(fā)團(tuán)隊,最大限度地提高Britishvolt正在開發(fā)的圓柱形電池性能,為即將推出的高性能電動汽車開發(fā)定制模塊以及電池管理系統(tǒng)。他們希望全新的電池技術(shù)能讓電動汽車在賽道性能、充電時間以及續(xù)航里程上有所突破。
該電池合作項目的成果將應(yīng)用于阿斯頓·馬丁的首款純電動車型,預(yù)計將于2025年正式推出。據(jù)阿斯頓·馬丁計劃,將在2024年初交付其首款插電式混合動力車型Valhalla,到2026年所有為新產(chǎn)品將提供電動系統(tǒng)選項,到2030年前實現(xiàn)核心產(chǎn)品組合全面電氣化。