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宝马将打造全固态电池中试生产线,2025年推出首辆原型车

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在生产全固态电池的道路上,德国宝马集团再进一步。
近日,宝马集团在公司公告中表示,将与美国初创公司Solid Power启动下一阶段全固态电池的联合研发,并在其自己的电池制造中心(CMCC)采用Solid Power的全固态电池中试生产线,进而朝着长远目标——全固态电池的量产迈进。
根据两家公司扩充的联合开发协议,宝马集团获得了Solid Power公司的技术许可,能够在其位于慕尼黑附近Parsdorf的电池制造中心(CMCC)复制Solid Power的中试线。
宝马表示,扩大后的合作关系将为两家公司带来重大利益。Solid Power和宝马集团将开展互补的电池开发和制造工作,进一步推进全固态电池的设计和制造技术。
“宝马仍致力于追求全固态电池,我们认为该技术在未来具有巨大潜力,”宝马公司发展管理委员会成员Frank Weber表示。
在宝马集团的中试生产线建造之前,宝马集团的工作人员将与Solid Power合作,优化电池制造工艺。
根据时间表,Solid Power将在2023年向宝马集团交付全尺寸的汽车电池用于测试,第一辆采用全固态电池的宝马原型车计划在2025年之前推出,2030年之前将实现全固态电池的量产。
作为未来电动汽车电池的重要技术路线之一,使用固态电解质的全固态电池在全球范围内获得了宝马、福特、梅赛德斯奔驰、本田等主流车企的青睐。在不少业内人士看来,目前的锂离子电池不仅能量密度已经到了理论极限,此外,还存在安全性和温度范围有限等固有缺陷。例如由于锂离子电池采用的是液态电解质材料,在快充快速升温的情况下电解质液体容易燃烧,从而容易发生电池热失控。
而锂离子电池在低温环境中,液态电解质黏度会变大,离子迁移速度变慢,充放电能量急剧衰减。高温状态下,电池正负极界面膜不稳定,导致材料结构破坏,产气易爆。
据了解,2011年,Solid Power公司在美国科罗拉多大学博尔德分校及美国国防高级研究计划局的资助下成立,成立后公司先后获得了美国空军、美国国家科学基金会和美国导弹防御局的资金支持。2015年11月,Solid Power与美国橡树岭国家实验室签署了一项协议,获得了橡树岭国家实验室锂硫电池技术的特别授权。
2017年,宝马与Solid Power便开始了在全固态电池上的合作,以推进全固态电池在高性能纯电动汽车上的应用。2021年,宝马、福特等公司对Solid Power投资约1.35亿美元,并推动Solid Power于当年12月在美国纳斯达克上市。
目前,Solid Power主要有两条产品线:硫化物固态电解质和软包全固态电池。全固态电池产品分为三类,其中采用“锂金属负极+固态电解质+下一代正极”的电池能量密度能够达到560Wh/kg,超过目前能量密度最高的锂离子电池两倍,循环寿命超过1000次,能够30分钟充电至电池容量的90%。
去年6月,Solid Power宣布已完成了全固态电池中试生产线的安装,这条中试线目前生产的是“50%硅负极+固态电解质+三元正极”的电池电芯,周产量可达约300个,年产量约达1.5万个。
值得一提的是,与Solid Power的合作,只是宝马集团恢弘的电动化蓝图中的一部分。根据其目标,到2025年底,宝马将实现在道路上行驶的纯电动汽车超过200万辆。
到2030年之前,宝马集团在全球范围内50%的销量将来自纯电动汽车。到21世纪30年代初,MINI品牌将拥有独家的纯电动系列,而劳斯莱斯也将从2030年起成为全电动品牌。未来,宝马汽车在城市交通领域的所有新车型都将采用纯电动技术。
不过,不少业内人士认为,由于成本因素,全固态电池未来或将首先少量应用于宝马新的纯电车型。那些搭载全固态电池的车型,将属于宝马纯电动车型中金字塔顶般的存在。

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