日本能靠“全固態電池”逆襲中韓嗎？

2月5日，韓國媒體《先驅經濟》發表文章稱，2015年，日本還是充電電池領域的強國，占全球車用鋰離子電池市場的40%。但在中國和韓國的增長勢頭下，占有率逐漸下降。日本選擇了被稱為新一代“夢想電池”的全固態電池作為逆襲籌碼。

韓國貿易投資振興公社（KOTRA）大阪貿易館表示，在車用鋰離子電池領域，日本的比重從2015年的40.2%減少到2020年的21.1%。另一方面，中國從28.1%增加到37.4%，韓國從28.4%增加到36.1%。

上世紀90年代，以索尼為首的日本是世界上最早實現鋰電池商用化的國家。但在日本安于本國市場的時候，中國和韓國成功追趕，日本在世界電池市場上的占有率迅速下降。

隨著全球汽車市場的模式從內燃機轉變為電動汽車，日本最近感覺到可能會退出全球電池市場的危機感，正在加緊制定對策。

特別是在全球電池市場上被評價為游戲改變者的全固態電池，將在2030年之前實現商用化。業內人士表示：“如果日本成功實現全固態電池商用化，將完全顛覆目前中國和韓國占據優勢的市場秩序。日本在原始技術上占據相當大的優勢，因此很有可能實現。”

實際上，在可以看作是全固體電池領域競爭力指標的專利方面，日本的影響力是壓倒性的。2001年至2018年的累計專利數量比例，日本為37%，中國為28%。

全固態電池是將在正極和負極之間傳遞離子，使電流通過的物質“電解質”轉變為固體，而不是像現有電池一樣是液體?，F有企業主要采用離子導電性較高的液體形態的電解質。如果使用液態電解質，為了提高電池內部的穩定性，需要隔膜阻止正極和負極的直接接觸。

相反，固體電解質本身可以起到隔膜的作用，可以制造出沒有隔膜的電池。隨著電解液和隔膜的消失，可以加入提高能量密度的材料，有利于實現高密度電池。也沒有因溫度變化引起的震動和漏液風險。

然而，實現全固態電池存在許多挑戰。因為很難實現離子傳導度高的固體。在固體電解質中，離子不流動，而是在固體晶格之間移動。挑戰在于最大化電解質與正極板的接觸、最小化接觸面上的電阻。昂貴的制造成本也是需要克服的障礙。

日本豐田是目前在該領域掌握技術最多的企業。在2020年至去年3月公開的全固態電池專利中，豐田以1331件的擁有數位居第一。排在第二位的是松下，有445件。排名前十的企業中有6家是日本企業。日本為實現全固態電池首次商用化，正在研究材料、制造方式、生產技術等方面的創新。

大規模投資也得到了支持。豐田計劃在2030年前實現固態電池商用化，在電池開發和生產方面投入2萬億日元（約1044億元人民幣）。豐田正在開發的全固態電池比現有電池更耐高電壓和高溫，具有延長續航里程和縮短充電時間的優點。2021年，豐田還發布了搭載全固態電池的原型電動車。

日產將在2026年前共投入1400億日元（約73億元人民幣），以開發將充電時間比傳統電池減少三分之一、能量密度提高一倍的全固態電池。

為了降低全固態電池的生產單價，本田在2024年之前投入430億日元（約22.4億元人民幣），在栃木縣工廠建立全固態電池示范生產線。

韓國也在最近5年里將全固態電池專利數量增加了2至3倍，正在快速追趕。韓國三家電池公司（LG能源解決方案、SKOn、三星SDI）都開始開發全固態電池，而整車公司現代汽車集團也制定了推出搭載全固態電池的車輛的計劃。

現代汽車制定的開發路線圖是，2025年前示范量產搭載固態電池的電動汽車，2027年準備量產，2030年左右正式量產。中國也在為全固態電池商用化提供高強度支持。

另外，市場調查企業SNEResearch預測，全固態電池的需求將從2025年開始全面啟動，到2030年將增加到160.1GWh。這是2022年2.1GWh的80倍。

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