中國(guó)粉體網(wǎng)訊 “全固態(tài)電池技術(shù)雖然現(xiàn)目前仍然面臨著很多挑戰(zhàn),,但仍然是我們值得去追求的目標(biāo),。這個(gè)目標(biāo)不是短期的,,可以看作是面向2030年,,值得創(chuàng)新的目標(biāo)�,!痹�4月16日下午舉辦的第二屆世界動(dòng)力電池大會(huì)云上宜賓高端論壇中,,中國(guó)科學(xué)院院士、清華大學(xué)教授歐陽(yáng)明高表示,。
(來源:前沿材料)
近年來,,越來越多國(guó)內(nèi)外企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)的重心集中到全固態(tài)鋰電池上。相比傳統(tǒng)鋰離子電池,,其優(yōu)勢(shì)明顯,。歐陽(yáng)明高認(rèn)為,從國(guó)家角度來看,,日本對(duì)于全固態(tài)電池最為重視,、做得最好、規(guī)模最大,。日本有很大的國(guó)家計(jì)劃,,分工細(xì)致。而在研發(fā)全固態(tài)電池上,,我國(guó)現(xiàn)在還處于“各自為政”階段,,沒有一個(gè)完整的國(guó)家計(jì)劃來推動(dòng),相比之下,,日本較中國(guó)超前5年,。對(duì)于此,歐陽(yáng)明高也告誡中國(guó)新能源車企和電池企業(yè),,要對(duì)這一技術(shù)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(yè)現(xiàn)在為賺錢的事情還在很焦慮,但要小心對(duì)手一不留神就將技術(shù)顛覆了,�,!睔W陽(yáng)明高說,。“不是說對(duì)手一定會(huì)顛覆,,但是有全固態(tài)電池這個(gè)技術(shù),,可能會(huì)有這個(gè)風(fēng)險(xiǎn)。作為電池大國(guó),,我們一定要引起重視,。”
日本固態(tài)電池設(shè)下專利圍墻
“我們發(fā)現(xiàn),,在全球頂刊上發(fā)表的與固態(tài)電池技術(shù)相關(guān)的論文正在指數(shù)般地增長(zhǎng),,可以說技術(shù)是在商業(yè)化的前夜�,!睔W陽(yáng)明高說,。
而日本政府近年來加大了對(duì)固態(tài)電池的研發(fā)投入,使日本占據(jù)了全固態(tài)電池技術(shù)相關(guān)國(guó)際專利的68%,,位居全球第一,。
日本經(jīng)濟(jì)新聞與專利調(diào)查公司Patent Result合作,調(diào)查了向日美歐中等10個(gè)國(guó)家和地區(qū)以及世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織(WIPO)等2個(gè)機(jī)構(gòu)提出申請(qǐng)的全固態(tài)電池相關(guān)專利,。從自2000年至2022年3月底公開的專利數(shù)來看,,首位是豐田,達(dá)到1331件,。第2位是松下控股(445件),第3位是出光興產(chǎn)(272件),,日本企業(yè)壟斷了前3名,。在前10家企業(yè)中,6家為日本企業(yè),。
(來源:日經(jīng)中文網(wǎng))
排在首位的豐田自1990年代起推進(jìn)研究,,從電池自身的結(jié)構(gòu)到材料、制造工序擁有廣泛領(lǐng)域的專利,。2020年搶在其他公司之前造出了搭載全固態(tài)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(yè),聯(lián)合推進(jìn)全固態(tài)電池的研發(fā),。居第3位的出光興產(chǎn)則大量擁有金屬類材料等的專利,。
日本2023年固態(tài)電池最新進(jìn)展
2023年2月6日,日產(chǎn)汽車歐洲研發(fā)高級(jí)副總裁大衛(wèi)·莫斯表示,,日產(chǎn)汽車已經(jīng)成功開發(fā)出全固態(tài)電池,,目標(biāo)是到2025年開始試生產(chǎn),并于2028年量產(chǎn)一款由全固態(tài)電池驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車,。日產(chǎn)汽車的固態(tài)電池將大大提高存儲(chǔ)和電力傳輸?shù)男�,,相比鋰電池,,不僅能夠節(jié)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(bǔ)充說:“日產(chǎn)汽車正在與牛津大學(xué)的領(lǐng)先科學(xué)家合作開發(fā)這項(xiàng)技術(shù)。日產(chǎn)汽車的固態(tài)技術(shù)是‘全固態(tài)’,,因?yàn)檫@種電池去除了所有液態(tài)部分,,這是我們的領(lǐng)先之處�,!�
(來源:日產(chǎn)汽車)
2023年3月13日,,日本工業(yè)設(shè)備大廠日立造船在2023年推出了第3款全固態(tài)電池試作品AS-LiBⓇ,該電池采用了三井金屬礦業(yè)株式會(huì)社的硫化物固體電解質(zhì)“A-SOLiD”,,容量可以達(dá)到5000mAh,。此外,該電池具有廣泛的工作溫度范圍,、使用環(huán)境多樣性等特征,,因此可以在低溫、高溫環(huán)境下或是真空中進(jìn)行充放電,,適用于太空中使用的產(chǎn)品,、半導(dǎo)體設(shè)備或是無法使用現(xiàn)有電池環(huán)境下的設(shè)備。日立造船計(jì)劃將該試制產(chǎn)品于今年上市,。
(來源:日立造船)
日本大型電池企業(yè)麥克賽爾(Maxell)在2021年便開發(fā)出可安裝到基板上的陶瓷全固態(tài)電池,。去年,Maxell針對(duì)陶瓷全固態(tài)電池宣布,,開發(fā)出容量達(dá)到此前產(chǎn)品2倍的新產(chǎn)品,,通過采用新技術(shù),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(dòng)化(FA)設(shè)備企業(yè)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(huán)境下可使用10年,。2023年3月19日,援引日經(jīng)新聞報(bào)導(dǎo),,Maxell將成為全球首次面向工業(yè)設(shè)備量產(chǎn)大容量全固態(tài)電池的企業(yè),,并于今年夏季開始生產(chǎn)用于工廠機(jī)器人的產(chǎn)品。據(jù)悉,,Maxell將投資20億日元,、于4月在京都事業(yè)所(京都府大山崎町)內(nèi)建構(gòu)產(chǎn)線,且目前正和多家工廠自動(dòng)化廠商進(jìn)行商談,,2030年度的營(yíng)收目標(biāo)為300億日元,。
(來源:Maxell)
日本企業(yè)能否彎道超車,?
日本想要在固態(tài)電池領(lǐng)域搶跑,好謀求市場(chǎng)逆轉(zhuǎn),,日本財(cái)經(jīng)媒體也曾經(jīng)表達(dá)這種觀點(diǎn),,認(rèn)為日本有可能彎道超車,用固態(tài)電池產(chǎn)品趕超中國(guó)的企業(yè),。
不過,,對(duì)于日產(chǎn)等公布的成功開發(fā)出全固態(tài)電池的消息并不是什么稀奇事,早在1990年固態(tài)電池就已經(jīng)誕生在了實(shí)驗(yàn)室,。但真正能夠做到大規(guī)模的商業(yè)化,,還需要很長(zhǎng)的路要走,雖然日產(chǎn)宣稱2025年可以試產(chǎn),,但究竟能不能實(shí)現(xiàn),,還需要留給時(shí)間來見證。也不排除出現(xiàn)像日本的氫能源汽車一樣因?yàn)樘嗟募夹g(shù)瓶頸和高昂的成本而受挫的結(jié)果,。
中國(guó)企業(yè)在固態(tài)電池這一極難突破的技術(shù)路線上普遍選擇折中方案,,即半固態(tài)電池。例如衛(wèi)藍(lán),、清陶,、贛鋒鋰業(yè)、國(guó)軒高科,、孚能科技等都有對(duì)外公布過各自的半固態(tài)電池的發(fā)展計(jì)劃,。而對(duì)全固態(tài)電池的看法,大多預(yù)計(jì)在2030年以后才能真正的實(shí)現(xiàn)商用化,。就目前而言,,從液態(tài)電池過渡到半固態(tài)電池再到全固態(tài)電池的發(fā)展路線可能更容易跟上市場(chǎng)的的需求。我國(guó)半固態(tài)電池早在去年就實(shí)現(xiàn)了裝車,,今年部分企業(yè)有望實(shí)現(xiàn)半固態(tài)電池的規(guī)模量產(chǎn)應(yīng)用。
而且,,我國(guó)企業(yè)也沒有放棄對(duì)全固態(tài)電池的追求,,去年,蜂巢能源全固態(tài)電池實(shí)驗(yàn)室就研發(fā)出了國(guó)內(nèi)首批20Ah級(jí)硫系全固態(tài)原型電芯,,能量密度達(dá)350-400Wh/kg,,并且順利通過針刺、200℃熱箱等實(shí)驗(yàn),,量產(chǎn)后可實(shí)現(xiàn)續(xù)航里程1000公里以上,。
(來源:金壇融媒)
所以,我國(guó)企業(yè)不可妄自菲薄,,認(rèn)為我們的電池產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)馬上不再了,。當(dāng)然我們電池廠商也需要保持對(duì)技術(shù)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(huì)社官網(wǎng)
1,、前沿材料,,《日本超前5年加重我國(guó)“危機(jī)感”!歐陽(yáng)明高院士:全固態(tài)電池仍然是值得追求的目標(biāo)》
2,、日經(jīng)中文網(wǎng),,《新一代電池首選的“全固態(tài)電池”研發(fā)方面,日本企業(yè)領(lǐng)先》/《日本麥克賽爾開發(fā)出新產(chǎn)品,,將陶瓷全固態(tài)電池容量增至2倍》
3,、科創(chuàng)板日?qǐng)?bào),《麥克賽爾全球最先量產(chǎn)大容量全固態(tài)電池》
4,、科學(xué)技術(shù)部高技術(shù)研究發(fā)展中心,,《中國(guó)、日本,、韓國(guó)電池技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略態(tài)勢(shì)分析》
(中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/長(zhǎng)安)
注:圖片非商業(yè)用途,,存在侵權(quán)告知?jiǎng)h除!