“背經(jīng)離道”還是“棄車保帥”？日系電池將何去何從

在早期電池市場中，日本一度憑借技術(shù)優(yōu)勢占據(jù)全球市場超50%的份額，但隨著中國及韓國電池企業(yè)的不斷搶占市場份額，目前日本已處于落后位置。

日本第63屆電池研討會會后，日經(jīng)技術(shù)刊出一篇標(biāo)題為《嚴(yán)重偏離世界趨勢，日本電池技術(shù)發(fā)展還好嗎？》的文章，作者提出了自己的擔(dān)憂，目前除了鈉離子電池外，日本電池研發(fā)方向已明顯偏離近來的全球電池技術(shù)發(fā)展趨勢。

“背經(jīng)離道”

目前全球電池發(fā)展趨勢有三大方向，即無負(fù)極電池、磷酸錳鐵鋰電池、同時采用兩種電池的“雙化學(xué)電池”。而日本在這三個領(lǐng)域的研究發(fā)表寥寥無幾。

無負(fù)極電池是一種高能量密度的可充電電池，直接采用金屬Li或金屬Na等高純度金屬作為負(fù)極。之所以被稱為“無負(fù)極”，是因?yàn)樵撾姵卦谏a(chǎn)過程中，負(fù)極幾乎只有集流體，而活性物質(zhì)Li和Na只存在于陰極材料和電解液中。換言之，這種電池是在完全放電的狀態(tài)下制造的，負(fù)極只有在電池充電后才會形成。目前僅有美國的幾家初創(chuàng)企業(yè)多年來一直致力于無負(fù)極電池的研究，而日本的開發(fā)僅限于少數(shù)研究室，且才剛剛起步，仍處于基礎(chǔ)研究階段。

磷酸錳鐵鋰電池（LMFP）目前正逐漸成為鋰電池的主流。LMFP旨通過用錳取代磷酸鐵鋰系LIB當(dāng)中的部分鐵原子，從而改善磷酸鐵鋰一直存在的能量密度低的問題。目前引領(lǐng)該技術(shù)開發(fā)的，包括中國的寧德時代（CATL）以及比亞迪和國軒高科。而在此前相關(guān)報道中，日本制造商對于此項(xiàng)技術(shù)研究卻寥寥無幾，僅有三元系Ni-Mn-Co（NMC）材料與LMFP在材料層面上進(jìn)行混合的嘗試，勉強(qiáng)可以算上。

對于雙化學(xué)電池，寧德時代同樣在積極推進(jìn)，而美國的一些初創(chuàng)企業(yè)中也出現(xiàn)了將無陽極電池與LFP相結(jié)合的案例，例如美國OurNextEnergy（ONE）與德國寶馬所合作的GeMINI電池，而日本電池領(lǐng)域?qū)Υ藭簾o相關(guān)報道。

“棄車保帥”

雖然液態(tài)鋰電池技術(shù)上，日本電池產(chǎn)業(yè)已被中國和韓國企業(yè)完全趕超，但在公認(rèn)下一代電池技術(shù)——全固態(tài)鋰電池技術(shù)上，日本卻是一直處于領(lǐng)先地位，一旦全固態(tài)鋰電池實(shí)現(xiàn)商用，液態(tài)鋰電池便存在被淘汰的風(fēng)險，日本電池產(chǎn)業(yè)也可借此機(jī)會再次實(shí)現(xiàn)反超，這種產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，也不失為用“棄車保帥”來形容。

截至2023年3月，日本已占據(jù)全固態(tài)電池技術(shù)相關(guān)國際專利的68%，位居全球第一。目前全球固態(tài)電池專利數(shù)排名前五的企業(yè)分別為豐田、松下控股（HD）、出光興產(chǎn)、三星電子、村田制作所，除了三星電子，其余4家均為日本企業(yè)。

圖片源自日經(jīng)中文網(wǎng)

日本三大汽車巨頭，豐田汽車、日產(chǎn)汽車以及本田汽車，此前也已紛紛落子固態(tài)電池。豐田汽車預(yù)計在2025年擁有批量化硫化物全固態(tài)電池的制備能力；日產(chǎn)汽車計劃到2025年建立并運(yùn)行固態(tài)電池試點(diǎn)生產(chǎn)廠，到2026年完成初始技術(shù)的工程設(shè)計，然后到2028年首次應(yīng)用在汽車上，逐步實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)；本田汽車宣布了固態(tài)電池推進(jìn)計劃，“將投資約430億日元（約合人民幣21.3億元）建設(shè)全固態(tài)電池示范生產(chǎn)線，將于2024年春季設(shè)立試驗(yàn)性生產(chǎn)線，并應(yīng)用于2025年以后推出的車型中。

日本的“產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略”目標(biāo)，也明確將占領(lǐng)新一代電池市場作為重要核心，通過加快技術(shù)開發(fā)，率先實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池等下一代電池技術(shù)的商業(yè)應(yīng)用，穩(wěn)步占領(lǐng)下一代電池市場，其目標(biāo)是到2030年左右實(shí)現(xiàn)全固態(tài)鋰電池的正式商業(yè)化應(yīng)用。

總之，無論是“背經(jīng)離道”偏離當(dāng)前電池技術(shù)主流，還是“棄車保帥”全力投入固態(tài)電池研發(fā)，搶占下一代電池市場，日本都將作為國際電池技術(shù)發(fā)展的一個重要推力，為世界新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展不斷創(chuàng)造新的價值和貢獻(xiàn)。

參考資料：

【1】史冬梅,王晶.中國、日本、韓國電池技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略態(tài)勢分析

【2】碳和新材.歐美日押注固態(tài)電池，日本專利技術(shù)最多，中國要被彎道超車？

【3】AIpatent科技資訊平臺、日經(jīng)中文網(wǎng)

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