日本固態電池研發成功，欲反超中國？

“全固態電池技術雖然現目前仍然面臨著很多挑戰，但仍然是我們值得去追求的目標。這個目標不是短期的，可以看作是面向2030年，值得創新的目標。”在4月16日下午舉辦的第二屆世界動力電池大會云上宜賓高端論壇中，中國科學院院士、清華大學教授歐陽明高表示。

（來源：前沿材料）

近年來，越來越多國內外企業和研究機構的重心集中到全固態鋰電池上。相比傳統鋰離子電池，其優勢明顯。歐陽明高認為，從國家角度來看，日本對于全固態電池最為重視、做得最好、規模最大。日本有很大的國家計劃，分工細致。而在研發全固態電池上，我國現在還處于“各自為政”階段，沒有一個完整的國家計劃來推動，相比之下，日本較中國超前5年。對于此，歐陽明高也告誡中國新能源車企和電池企業，要對這一技術路線高度重視。“不能只是埋頭拉車，不抬頭看路，我們電池企業現在為賺錢的事情還在很焦慮，但要小心對手一不留神就將技術顛覆了。”歐陽明高說。“不是說對手一定會顛覆，但是有全固態電池這個技術，可能會有這個風險。作為電池大國，我們一定要引起重視。”

日本固態電池設下專利圍墻

“我們發現，在全球頂刊上發表的與固態電池技術相關的論文正在指數般地增長，可以說技術是在商業化的前夜。”歐陽明高說。

而日本政府近年來加大了對固態電池的研發投入，使日本占據了全固態電池技術相關國際專利的68%，位居全球第一。

日本經濟新聞與專利調查公司Patent Result合作，調查了向日美歐中等10個國家和地區以及世界知識產權組織（WIPO）等2個機構提出申請的全固態電池相關專利。從自2000年至2022年3月底公開的專利數來看，首位是豐田，達到1331件。第2位是松下控股（445件），第3位是出光興產（272件），日本企業壟斷了前3名。在前10家企業中，6家為日本企業。

（來源：日經中文網）

排在首位的豐田自1990年代起推進研究，從電池自身的結構到材料、制造工序擁有廣泛領域的專利。2020年搶在其他公司之前造出了搭載全固態電池的試制車。居第2位的松下控股2020年攜手豐田成立車載電池的合資企業，聯合推進全固態電池的研發。居第3位的出光興產則大量擁有金屬類材料等的專利。

日本2023年固態電池最新進展

2023年2月6日，日產汽車歐洲研發高級副總裁大衛·莫斯表示，日產汽車已經成功開發出全固態電池，目標是到2025年開始試生產，并于2028年量產一款由全固態電池驅動的電動汽車。日產汽車的固態電池將大大提高存儲和電力傳輸的效率，相比鋰電池，不僅能夠節省50%的成本，還能將能量密度提高一倍，充電速度也將提高三倍。他補充說：“日產汽車正在與牛津大學的領先科學家合作開發這項技術。日產汽車的固態技術是‘全固態’，因為這種電池去除了所有液態部分，這是我們的領先之處。”

（來源：日產汽車）

2023年3月13日，日本工業設備大廠日立造船在2023年推出了第3款全固態電池試作品AS-LiB^?，該電池采用了三井金屬礦業株式會社的硫化物固體電解質“A-SOLiD”，容量可以達到5000mAh。此外，該電池具有廣泛的工作溫度范圍、使用環境多樣性等特征，因此可以在低溫、高溫環境下或是真空中進行充放電，適用于太空中使用的產品、半導體設備或是無法使用現有電池環境下的設備。日立造船計劃將該試制產品于今年上市。

（來源：日立造船）

日本大型電池企業麥克賽爾（Maxell）在2021年便開發出可安裝到基板上的陶瓷全固態電池。去年，Maxell針對陶瓷全固態電池宣布，開發出容量達到此前產品2倍的新產品，通過采用新技術，在相同性能下把尺寸縮小為2分之1。作為客戶的工廠自動化（FA）設備企業等將更容易把電池安裝到基板上。Maxell透露，該電池能承受250攝氏度的高溫，在105攝氏度環境下可使用10年。2023年3月19日，援引日經新聞報導，Maxell將成為全球首次面向工業設備量產大容量全固態電池的企業，并于今年夏季開始生產用于工廠機器人的產品。據悉，Maxell將投資20億日元、于4月在京都事業所（京都府大山崎町）內建構產線，且目前正和多家工廠自動化廠商進行商談，2030年度的營收目標為300億日元。

（來源：Maxell）

日本企業能否彎道超車？

日本想要在固態電池領域搶跑，好謀求市場逆轉，日本財經媒體也曾經表達這種觀點，認為日本有可能彎道超車，用固態電池產品趕超中國的企業。

不過，對于日產等公布的成功開發出全固態電池的消息并不是什么稀奇事，早在1990年固態電池就已經誕生在了實驗室。但真正能夠做到大規模的商業化，還需要很長的路要走，雖然日產宣稱2025年可以試產，但究竟能不能實現，還需要留給時間來見證。也不排除出現像日本的氫能源汽車一樣因為太多的技術瓶頸和高昂的成本而受挫的結果。

中國企業在固態電池這一極難突破的技術路線上普遍選擇折中方案，即半固態電池。例如衛藍、清陶、贛鋒鋰業、國軒高科、孚能科技等都有對外公布過各自的半固態電池的發展計劃。而對全固態電池的看法，大多預計在2030年以后才能真正的實現商用化。就目前而言，從液態電池過渡到半固態電池再到全固態電池的發展路線可能更容易跟上市場的的需求。我國半固態電池早在去年就實現了裝車，今年部分企業有望實現半固態電池的規模量產應用。

而且，我國企業也沒有放棄對全固態電池的追求，去年，蜂巢能源全固態電池實驗室就研發出了國內首批20Ah級硫系全固態原型電芯，能量密度達350-400Wh/kg，并且順利通過針刺、200℃熱箱等實驗，量產后可實現續航里程1000公里以上。

（來源：金壇融媒）

所以，我國企業不可妄自菲薄，認為我們的電池產業優勢馬上不再了。當然我們電池廠商也需要保持對技術更新的投入和熱情，切不可故步自封！

參考資料：

日立造船株式會社官網

1、前沿材料，《日本超前5年加重我國“危機感”！歐陽明高院士：全固態電池仍然是值得追求的目標》

2、日經中文網，《新一代電池首選的“全固態電池”研發方面，日本企業領先》/《日本麥克賽爾開發出新產品，將陶瓷全固態電池容量增至2倍》

3、科創板日報，《麥克賽爾全球最先量產大容量全固態電池》

4、科學技術部高技術研究發展中心，《中國、日本、韓國電池技術和產業發展戰略態勢分析》

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