日本百億日元再押注 固態電池全球角力

新技術的出現總會讓一些人熱血沸騰，也會讓一些人猶豫徘徊，固態電池就是這樣。與目前市面上的液態鋰離子電池相比，固態鋰離子電池使用固態電解質，不可燃、無腐蝕、不揮發、不存在漏液問題，且能量密度相對更高，在支持電動汽車長距離行駛方面更有優勢，因此備受市場關注。

近日，日本國立研究機構——新能源產業技術綜合開發機構（NEDO）在東京召開新聞發布會，宣布啟動第二階段固態鋰離子電池研發項目，并為此斥資100億日元（約合人民幣5.9億元），成員包括23家整車及電池、材料廠商，另外還有15家大學及公共研究機構。如此大手筆，日本政府、企業以及研究機構希望攜手共進，以便在剛剛露出苗頭的固態電池全球競爭中占得先機。

♦ 日本的“野心”

此次NEDO啟動的新的五年計劃時間節點是到2022年，旨在提升車載電池的能量密度及安全性，從而使得電動汽車實現短時間充電、長距離行駛。研發目標之一是，未來將電池能量密度較當前主流的鋰離子電池提升兩倍，達到600Wh/kg。中長期目標包括：2030年左右將快充時間縮短2/3，即10分鐘；電池生產成本降低2/3，即1萬日元/kWh（約合人民幣590元/kWh）；由日本主導，制定電池安全性、耐久性的試驗評價法，并使之成為國際標準。

據悉，NEDO此前就已經開始從事固態鋰離子電池的技術研發了。2013～2017年，NEDO啟動第一階段“先進蓄電池材料評價技術開發”項目，對先進鋰離子電池、固態電池、金屬空氣電池等展開研究。其中包括開發固態鋰離子電池的電池單元模型及材料評價體系，并對固態電解質、電極活性物質進行研究及測評，當時約10家材料廠商參與其中。

此次啟動的新項目主要包括兩項內容，一是共用基礎技術的開發，包括固態電解質的量產及低成本化合成、電解質層、電極層的片狀形成等，這些都是固態電池大型化、量產化的技術瓶頸；二是未來生態體系的設計，通過對固態電池及電動汽車政策、市場、研發等因素進行調查分析，從而構建電動汽車大量普及后的低碳化社會體系整體藍圖。NEDO蓄電池技術開發室長細井敬表示：“此次的項目集結了產業和學術界的人才，以助日本在全球搶先一步，構筑固態電池商業化及量產化架構，2030年左右在市場上推出可在全球取得壓倒性優勢的電池。”

♦ 多國爭奪下一代電池主導權

NEDO認為，作為下一代電池代表的固態電池，是電動汽車普及的關鍵，希望通過此次的研發項目讓固態電池盡早實現商業化，并以全員參與的方式讓日本在全球激烈的電池技術研發競爭中保持優勢地位。“新興市場通過巨額投資，在成本競爭方面有優勢。日本在價格競爭方面面臨的局勢很嚴峻。”細井敬說。

NEDO的危機感并不是空穴來風，在固態電池領域，中韓及歐美也在發動攻勢。在中國，中科院青島能源所、中科院寧波材料所、寧德時代、中航鋰電等多家研究機構和企業都在從事固態電池的研發工作。“中國企業及科研機構在政府的扶持下正在快速追趕。松下資源能源研究所所長藤井映志稱，作為電池廠商，在固態電池領域絕對不能輸給海外企業，言語中透露其不愿重蹈液晶面板的覆轍。”日本Response網站分析指出。

正在努力向電動化轉型的德國汽車制造商大眾集團也十分看好固態電池技術。近日，大眾集團宣布向美國加州初創公司Quantum Scape注資1億美元，用于固態電池的開發和量產，希望將其旗下高爾夫電動車型的續駛里程從300公里增至750公里。“我們堅信，Quantum Scape固態電池技術擁有的更高續駛里程、更快充電速度以及更高安全性，會成為驅動下一代電動汽車上路的關鍵。”Quantum Scape首席執行官捷格羅特·辛格對此說。

另外，德國的寶馬、大陸集團等都對固態電池表現出極大的興趣。寶馬去年宣布攜手電池技術公司Solid Power共同研發全新的固態電池，希望借此將電動汽車性能提升到全新的水平。韓國的現代汽車、三星電子，美國的菲斯克，法國的博洛雷，英國的戴森也都在大力研發固態電池。

♦ 固態電池前景非一片光明

從此次NEDO項目的參與名單來看，有4家汽車廠商（豐田、日產、本田技術研究所、雅馬哈發動機）、5家電池廠商（含松下、GS湯淺等）、14家材料廠商（含三井化學、旭化成、東麗等）。也就是說，材料廠商才是真正的主力，整車廠商中，除了日本最大的三家車企在做技術開發與積累外，馬自達、三菱、鈴木等企業并沒有參與，豐田此前明言不會與馬自達分享固態電池技術。

NEDO的統計數據顯示，2002～2014年間，全球與固態電池相關的專利申請總數為6498件，其中日本占54％，遠遠高于中國（16％）和美國（10％）。其中，擁有固態電池專利數量最多的企業是豐田汽車，該公司宣布最早或于2022年實現固態電池的商業化應用。

去年10月，豐田宣布投入200余人加速研發固態電池技術。在此次的發布會上，豐田電池材料技術研究部部長射場英紀表示：“開發取得了很大進展，無論如何都希望推向商用化。”

雖然固態電池在能量密度、安全性等方面有很多優點，但成本高、快充困難、界面阻抗過大等問題也讓不少業內人士不敢過分樂觀。

日產也參與了固態電池的研發，但日產研究與先進工程高級副總裁淺見孝雄曾表態稱，盡管固態電池在實驗室中確實能起作用，但如果將其做大并放入汽車中，在續駛里程、安全和成本方面仍無法得到保障，該技術還需要更多突破。他認為，到2025年前，固態電池技術還無法完善地應用在電動汽車上，其中的障礙包括成本和生產難度等。