日本領(lǐng)跑固態(tài)電池，其他國家奮力追趕！

時(shí)間:2023-10-30 18:06來源:電池聯(lián)盟 作者:子蕊
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近年來，具有能量密度高、安全性能好、循環(huán)壽命長等優(yōu)勢(shì)的固態(tài)電池受到市場關(guān)注，被視為下一代動(dòng)力電池。
 
在火熱的固態(tài)電池賽道，日本走在了其他國家的前頭。那么，各國目前固態(tài)電池發(fā)展現(xiàn)狀如何？其他國家又將怎樣追趕日本？固態(tài)電池何時(shí)才能產(chǎn)業(yè)化？下面就來了解一下：
 
日本領(lǐng)跑固態(tài)電池
 
電池聯(lián)盟注意到，在固態(tài)電池領(lǐng)域，日本企業(yè)研發(fā)較早，日本領(lǐng)先。調(diào)查世界全固態(tài)電池從自2000年至2022年3月底公開的專利數(shù)來看，日本企業(yè)壟斷了前3名。且前10家企業(yè)中，6家為日本企業(yè)。多家日本公司正在發(fā)力固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)。
 
近日在日本東京舉行的東京車展上，日產(chǎn)介紹了其正在開發(fā)的全固態(tài)電池（ASSB）技術(shù)。
 
日產(chǎn)研究部門的副總裁土井和弘稱，該技術(shù)有可能讓日產(chǎn)的下一代電動(dòng)汽車實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍。
 
據(jù)悉，ASSB技術(shù)可以讓電動(dòng)汽車的電池具有“幾乎是現(xiàn)有電池兩倍的能量密度”，并且具有更快的充電性能和更低的成本，可以將充電時(shí)間縮短到傳統(tǒng)電池的三分之一。
 
此外，這些電池可以在“室溫到100℃”的范圍內(nèi)正常工作，因此，不需要專門的冷卻系統(tǒng)。
 
目前ASSB技術(shù)按照日產(chǎn)之前公布的計(jì)劃進(jìn)展順利，第一座試驗(yàn)性生產(chǎn)工廠仍然計(jì)劃于明年開始運(yùn)營，而首款采用ASSB技術(shù)的量產(chǎn)車型仍然預(yù)計(jì)于2028年推出。
 
這種更高的能量密度為日產(chǎn)的產(chǎn)品規(guī)劃和工程師提供了更多的選擇空間，而且適用于“所有類型的汽車”。
 
10月12日，豐田汽車宣布，與日本能源巨頭出光興產(chǎn)達(dá)成協(xié)議，合作量產(chǎn)全固態(tài)電池，并打造供應(yīng)鏈。雙方計(jì)劃在2027-2028年實(shí)現(xiàn)下一代電池的商業(yè)化，然后實(shí)現(xiàn)全面量產(chǎn)。目前，雙方已共同組建了一支數(shù)十人的研發(fā)小組。
 
10月23日稱，豐田汽車稱，下一代固態(tài)汽車電池量產(chǎn)在望。據(jù)媒體報(bào)道，豐田公司近期在電池研發(fā)方面取得“突破”，有望在2027年或2028年量產(chǎn)固態(tài)電池。這一突破將使豐田電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程達(dá)到1200公里，是現(xiàn)有車型續(xù)航里程的兩倍多。
 
日媒認(rèn)為，若能以低成本實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池的量產(chǎn)，全球電動(dòng)車市場的勢(shì)力范圍將有可能被重新劃分。
 
日本時(shí)事通訊社分析稱，促使豐田汽車與出光興產(chǎn)合作研發(fā)全固態(tài)電池的背景在于，美國特斯拉和中國比亞迪等車企在電動(dòng)車領(lǐng)域的快速成長，兩家企業(yè)尋求通過跨界的“日本聯(lián)合”來挽回不利局面。
 
有業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，豐田大力發(fā)展固態(tài)電池，是希望彌補(bǔ)在電動(dòng)汽車競爭中輸給特斯拉和比亞迪等中國競爭對(duì)手而帶來的損失。
 
有觀點(diǎn)指出，“全球都在密切關(guān)注固態(tài)電池技術(shù)的成功，如果豐田或其他任何公司能夠成功生產(chǎn)出具有成本競爭力和長壽命的固態(tài)電池，那么他們將能夠?qū)崿F(xiàn)在能量密度和充電速度上的巨大飛躍“。
 
其他國家奮力追趕
 
與此同時(shí)，中國、韓國、美國等正在努力趕超日本的固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)！         
 
中國方面，根據(jù)中商情報(bào)網(wǎng)預(yù)測的數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì)到2030年中國固態(tài)電池出貨量將達(dá)251.1GWh，市場空間有望達(dá)到200億元，未來市場空間廣闊。
 
主流動(dòng)力電池企業(yè)中，寧德時(shí)代、中創(chuàng)新航、國軒高科、贛鋒鋰業(yè)、孚能科技等已公開表明在半固態(tài)電池技術(shù)方面有所布局。有研報(bào)指出，國內(nèi)外多家新能源車企宣布了半固態(tài)電池裝車規(guī)劃，2023有望成為“裝車元年”。
 
今年8月，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)（中科大）的固態(tài)電解質(zhì)技術(shù)取得了重大突破，為全固態(tài)電池技術(shù)的發(fā)展帶來了前所未有的希望。據(jù)報(bào)道，該項(xiàng)技術(shù)的成功應(yīng)用將使全固態(tài)電池的制造成本有望降低高達(dá)96%，為電動(dòng)汽車等領(lǐng)域的能源儲(chǔ)存和使用帶來了革命性的變革。
 
韓國方面，韓國三大電池制造商LG新能源、三星SDI和SK On都已布局固態(tài)電池，其中，LG新能源預(yù)計(jì)于2026年實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池量產(chǎn)；三星SDI計(jì)劃在2027年前開始大規(guī)模生產(chǎn)全固態(tài)電池，并已經(jīng)與多家汽車制造商就生產(chǎn)問題進(jìn)行了討論；SK On正在開發(fā)兩種類型的全固態(tài)電池，到2026年生產(chǎn)這兩種類型的早期原型，同時(shí)計(jì)劃到2028年將其商業(yè)化。該公司已成功聯(lián)合開發(fā)了一種新型氧化物基固體電解質(zhì)，該電解質(zhì)具有一流的鋰離子導(dǎo)電性。
 
美國的固態(tài)電池研發(fā)由初創(chuàng)型科技公司主導(dǎo)，如QuantumScape、Solid Power、Solid Energy Systems等，這些初創(chuàng)公司已得到了寶馬、大眾、現(xiàn)代等汽車巨頭和多家風(fēng)投基金的投資。
 
今年年初，寶馬集團(tuán)在公司公告中表示，將與美國初創(chuàng)公司Solid Power啟動(dòng)下一階段全固態(tài)電池的聯(lián)合研發(fā)，并在其自己的電池制造中心（CMCC）采用Solid Power的全固態(tài)電池中試生產(chǎn)線，進(jìn)而朝著長遠(yuǎn)目標(biāo)——全固態(tài)電池的量產(chǎn)邁進(jìn)。
 
美國QuantumScape公司研發(fā)的固態(tài)電池相較于現(xiàn)在的鋰電池，續(xù)航里程提高了80%，最高續(xù)航可達(dá)近2000公里。同時(shí)，充電時(shí)間大幅縮短，僅需15分鐘即可充至80%。QuantumScape還于2022年向大眾交付了第一批A樣原型固態(tài)電池供測試。
 
商業(yè)化還需時(shí)間
 
不過，有報(bào)道認(rèn)為，固態(tài)電池的研發(fā)目前仍處于早期階段，不會(huì)對(duì)現(xiàn)有電池產(chǎn)品構(gòu)成重要威脅。
 
有說法稱，量產(chǎn)固態(tài)電池成本高、難度大，主要痛點(diǎn)包括電池材料對(duì)濕度和氧氣極為敏感，需要避免形成引發(fā)短路的“樹突”，電池的耐久性差等。
 
豐田方面表示，固態(tài)電池量產(chǎn)最難的環(huán)節(jié)，也是最重要的環(huán)節(jié)是“集裝”，即在不破壞材料的前提下快速、精準(zhǔn)地將電池多層陰極和陽極堆疊。其社長也承認(rèn)，固態(tài)電池量產(chǎn)后，初期產(chǎn)能可能較低。
 
韓國業(yè)內(nèi)人士預(yù)計(jì)，全固態(tài)電池進(jìn)入商業(yè)化還有較長時(shí)間，到2035年電動(dòng)車全固態(tài)電池的市場滲透率預(yù)計(jì)不會(huì)超過15%。
 
還有分析師認(rèn)為，電池技術(shù)想要取得根本性的突破，關(guān)鍵是看相關(guān)材料的研究。在電池材料領(lǐng)域，日本總體上領(lǐng)先中國和韓國。目前寧德時(shí)代等中國電池企業(yè)的固態(tài)電池技術(shù)關(guān)需要突破，甚至需要8年至10年才能看到成果，中日韓三國的電池企業(yè)都在努力攻關(guān)。
 
值得注意的是，中國電池企業(yè)優(yōu)勢(shì)在于能夠利用技術(shù)和產(chǎn)能降低量產(chǎn)成本，在競爭中迅速占據(jù)市場。這種優(yōu)勢(shì)目前是日韓企業(yè)不可比擬的。     
 
(責(zé)任編輯：子蕊)
文章標(biāo)簽： 固態(tài)電池
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