中國粉體網(wǎng)訊 2000年，固態(tài)電池技術開始被各大汽車廠商和開發(fā)商關注，直至2016年，固態(tài)電池技術的研發(fā)成果才急速增長，據(jù) Orbit專利分析，2016年~2019年固態(tài)電池專利增長率為 45%。
圖源：Orbit對固態(tài)電池專利分析
對固態(tài)電池技術的研究，日本是起步較早的國家之一，按照電解質的不同，目前市場上主流的固態(tài)電池可以劃分為三種技術路徑——聚合物、氧化物、硫化物。其中硫化物是全固態(tài)電池中潛力最大，同時也是研發(fā)難度最大的，但因其優(yōu)異的性能表現(xiàn)，日本選擇了硫化物為主要技術研究路徑。
日本經(jīng)濟新聞社2023財年設備投資動向調查顯示，汽車業(yè)計劃投資金額同比增長16.6%，領銜各行業(yè)增長，包括汽車用電池在內(nèi)的相關領域投資非常活躍。
汽車領域，日本三大汽車品牌日產(chǎn)、本田和豐田相繼推出了固態(tài)電池的研發(fā)計劃。
2月6日，日本汽車制造商“日產(chǎn)(Nissan)”宣布，正在全力推出一款裝載全固態(tài)電池的電動車，歐洲研發(fā)高級副總裁大衛(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)電池驅動的電動汽車。并表示固態(tài)電池將在儲電和電力傳輸?shù)男噬嫌休^大的提高，相較于鋰電池，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。
4月26日，本田針對電動化等企業(yè)改革舉措舉辦新聞發(fā)布會，據(jù)介紹，除繼續(xù)推進液態(tài)鋰離子電池的發(fā)展進化外，本田還將開發(fā)和推出半固態(tài)和全固態(tài)電池等新一代電池，計劃在2024年啟用全固態(tài)電池的示范生產(chǎn)線。
豐田曾在2021年時表示，“全固態(tài)電池的導入將從HEV車型開始”。而根據(jù)最新規(guī)劃，豐田全固態(tài)電池將搭載到BEV車型上，并挑戰(zhàn)于2027~2028年投入實際應用。2023年6月，豐田汽車表示，其固態(tài)電池的研究取得突破，電池重量、體積和成本都將減半，充電10分鐘甚至更短，續(xù)航可達到1200公里，但豐田并沒有給出具體的固態(tài)電池性能參數(shù)，所以信息真假性未知，
其他領域，持續(xù)對固態(tài)電池技術進行突破，并公布了多項成果。
3月13日，日本工業(yè)設備大廠“日立造船”在2023年推出了第3款全固態(tài)電池試作品AS-LiB，容量可以達到5000mAh。該電池性能優(yōu)越，具備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)境下或是真空中進行充放電，適用于太空中使用的產(chǎn)品、半導體設備或是無法使用現(xiàn)有電池環(huán)境下的設備，并計劃將該試制產(chǎn)品于今年上市。
3月19日，據(jù)相關報道，日本大型電池企業(yè)“麥克賽爾(maxell)”將成為全球首次面向工業(yè)設備量產(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)建構產(chǎn)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。
7月份，日本東京工業(yè)大學特聘教授菅野了次等人組成的研究團隊在美國《科學》雜志上發(fā)表論文，研究結果顯示，利用高熵材料設計開發(fā)了一種高離子導電性的固體電解質，通過增加已知鋰快離子導體的成分復雜性，使得鋰離子電導率約為傳統(tǒng)材料的2.3~3.8倍，從而能縮短電池充電時間，影響電池充電性能的指標較當前傳統(tǒng)電池相比最多可提高3.8倍，為目前全球最高水平。
8月9日，據(jù)相關報道，日本大阪公立大學開發(fā)出了用于制造全固態(tài)電池的固態(tài)電解質的新材料，在不使用資源分布不均的稀有金屬鍺的前提下，達到了純電動汽車所需的部分性能。新材料是由林晃敏教授等人此次借助鋰、磷和硫的化合物制造了不含鍺的固體電解質，并將該電解質的離子電導率提高至之前的1萬倍，達到制造純電動汽車要求的水平。
【小結】
目前行業(yè)尚處于半固態(tài)向全固態(tài)發(fā)展的階段，半固態(tài)電池基本滿足當前商業(yè)化應用需求，有望率先實現(xiàn)量產(chǎn)，根據(jù)技術發(fā)展和市場需求逐步調整向全固態(tài)迭代。豐田、松下、京都大學、日本理化學研究院等38家汽車、電池、材料企業(yè)和科研機構聯(lián)合，計劃到 2030 年前后將固態(tài)電池組每千瓦時的成本降至鋰電池的 30%。
參考來源：
日經(jīng)中文網(wǎng)、經(jīng)濟參考報、科技日報、界面新聞、新華社、Orbit官網(wǎng)
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/蘇簡）
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