日本領(lǐng)跑固態(tài)電池，其他國家奮力追趕！

時間: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)勢的固態(tài)電池受到市場關(guān)注，被視為下一代動力電池。
 
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)的下一代電動汽車實現(xiàn)質(zhì)的飛躍。
 
據(jù)悉，ASSB技術(shù)可以讓電動汽車的電池具有“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)之前公布的計劃進展順利，第一座試驗性生產(chǎn)工廠仍然計劃于明年開始運營，而首款采用ASSB技術(shù)的量產(chǎn)車型仍然預(yù)計于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。雙方計劃在2027-2028年實現(xiàn)下一代電池的商業(yè)化，然后實現(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汽車續(xù)航里程達到1200公里，是現(xiàn)有車型續(xù)航里程的兩倍多。
 
日媒認為，若能以低成本實現(xiàn)全固態(tài)電池的量產(chǎn)，全球電動車市場的勢力范圍將有可能被重新劃分。
 
日本時事通訊社分析稱，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)專家認為，豐田大力發(fā)展固態(tài)電池，是希望彌補在電動汽車競爭中輸給特斯拉和比亞迪等中國競爭對手而帶來的損失。
 
有觀點指出，“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，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)中商情報網(wǎng)預(yù)測的數(shù)據(jù)，預(yù)計到2030年中國固態(tài)電池出貨量將達251.1GWh，市場空間有望達到200億元，未來市場空間廣闊。
 
主流動力電池企業(yè)中，寧德時代、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)報道，該項技術(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96%，為電動汽車等領(lǐng)域的能源儲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)計于2026年實現(xiàn)全固態(tài)電池量產(chǎn)；三星SDI計劃在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，同時計劃到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，寶馬集團在公司公告中表示，將與美國初創(chuàng)公司Solid Power啟動下一階段全固態(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，進而朝著長遠目標(biāo)——全固態(tài)電池的量產(chǎn)邁進。
 
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)航可達近2000公里。同時，充電時間大幅縮短，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)化還需時間
 
不過，有報道認為，固態(tài)電池的研發(fā)目前仍處于早期階段，不會對現(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，主要痛點包括電池材料對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、精準地將電池多層陰極和陽極堆疊。其社長也承認，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，全固態(tài)電池進入商業(yè)化還有較長時間，到2035年電動車全固態(tài)電池的市場滲透率預(yù)計不會超過15%。
 
還有分析師認為，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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