日本能靠“全固态电池”逆袭中韩吗？

2月5日，韩国媒体《先驱经济》发表文章称，2015年，日本还是充电电池领域的强国，占全球车用锂离子电池市场的40%。但在中国和韩国的增长势头下，占有率逐渐下降。日本选择了被称为新一代“梦想电池”的全固态电池作为逆袭筹码。

韩国贸易投资振兴公社（KOTRA）大阪贸易馆表示，在车用锂离子电池领域，日本的比重从2015年的40.2%减少到2020年的21.1%。另一方面，中国从28.1%增加到37.4%，韩国从28.4%增加到36.1%。

上世纪90年代，以索尼为首的日本是世界上最早实现锂电池商用化的国家。但在日本安于本国市场的时候，中国和韩国成功追赶，日本在世界电池市场上的占有率迅速下降。

随着全球汽车市场的模式从内燃机转变为电动汽车，日本最近感觉到可能会退出全球电池市场的危机感，正在加紧制定对策。

特别是在全球电池市场上被评价为游戏改变者的全固态电池，将在2030年之前实现商用化。业内人士表示：“如果日本成功实现全固态电池商用化，将完全颠覆目前中国和韩国占据优势的市场秩序。日本在原始技术上占据相当大的优势，因此很有可能实现。”

实际上，在可以看作是全固体电池领域竞争力指标的专利方面，日本的影响力是压倒性的。2001年至2018年的累计专利数量比例，日本为37%，中国为28%。

全固态电池是将在正极和负极之间传递离子，使电流通过的物质“电解质”转变为固体，而不是像现有电池一样是液体。现有企业主要采用离子导电性较高的液体形态的电解质。如果使用液态电解质，为了提高电池内部的稳定性，需要隔膜阻止正极和负极的直接接触。

相反，固体电解质本身可以起到隔膜的作用，可以制造出没有隔膜的电池。随着电解液和隔膜的消失，可以加入提高能量密度的材料，有利于实现高密度电池。也没有因温度变化引起的震动和漏液风险。

然而，实现全固态电池存在许多挑战。因为很难实现离子传导度高的固体。在固体电解质中，离子不流动，而是在固体晶格之间移动。挑战在于最大化电解质与正极板的接触、最小化接触面上的电阻。昂贵的制造成本也是需要克服的障碍。

日本丰田是目前在该领域掌握技术最多的企业。在2020年至去年3月公开的全固态电池专利中，丰田以1331件的拥有数位居第一。排在第二位的是松下，有445件。排名前十的企业中有6家是日本企业。日本为实现全固态电池首次商用化，正在研究材料、制造方式、生产技术等方面的创新。

大规模投资也得到了支持。丰田计划在2030年前实现固态电池商用化，在电池开发和生产方面投入2万亿日元（约1044亿元人民币）。丰田正在开发的全固态电池比现有电池更耐高电压和高温，具有延长续航里程和缩短充电时间的优点。2021年，丰田还发布了搭载全固态电池的原型电动车。

日产将在2026年前共投入1400亿日元（约73亿元人民币），以开发将充电时间比传统电池减少三分之一、能量密度提高一倍的全固态电池。

为了降低全固态电池的生产单价，本田在2024年之前投入430亿日元（约22.4亿元人民币），在栃木县工厂建立全固态电池示范生产线。

韩国也在最近5年里将全固态电池专利数量增加了2至3倍，正在快速追赶。韩国三家电池公司（LG能源解决方案、SKOn、三星SDI）都开始开发全固态电池，而整车公司现代汽车集团也制定了推出搭载全固态电池的车辆的计划。

现代汽车制定的开发路线图是，2025年前示范量产搭载固态电池的电动汽车，2027年准备量产，2030年左右正式量产。中国也在为全固态电池商用化提供高强度支持。

另外，市场调查企业SNEResearch预测，全固态电池的需求将从2025年开始全面启动，到2030年将增加到160.1GWh。这是2022年2.1GWh的80倍。

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