日三大車廠將聯合研究固態電池,中國多家企業將走出實驗室
【文/觀察者網 尹哲】固態電池已被廣泛確認為下一代動力電池的發展方向,中國、日本等國企業正緊鑼密鼓開展研究。
據界面新聞9日援引日本媒體的報道,豐田、日產、本田與松下將聯合進行固態電池的研究。觀察者網注意到,在該領域,國內多家企業已接近走出實驗室,並進入產品正式投產前的試驗階段。
報道稱,此次研究獲得了日本經濟產業省提供的1400萬美元資金支持,同時還與鋰離子電池材料評價研究中心(下稱:Libtec)進行了合作。
在本屆北京車展上,豐田汽車研發中心(中國)總經理中尾清哉描述道,全固態電池的能量密度會得到大幅提升,“具體的數值現在不太好説,跟鋰電池相比的話,至少是它的1倍”。
據媒體此前報道,電動汽車製造商菲斯克於2017年底申請固態電池專利,為該類電池的優越性能提供了佐證。
菲斯克透露旗下固態電池單次充滿電後,可支持電動車持續行駛804公里,充電時間僅為1分鐘,而成本僅為常規鋰離子電池2020年預計成本的1/3。
另外,除安全性、能量密度高之外,固態電池還具有循環壽命長(薄膜型全固態金屬鋰電池可循環4.5萬次)、工作温度範圍寬(最高操作温度有望≥300℃)、電化學窗口寬(有望達5V)、具備柔性優勢(可製備成薄膜電池和柔性電池)、回收方便(理論上沒有廢液)等特性。
目前,日本在主流汽車電池領域正被中韓等國企業奪走市場份額。
數據顯示,在2013年,日本供應商佔據了全世界大約70%的汽車電池份額。但隨着中韓等國企業的強勢發展,2016年,日本的市場佔有率降低至41%。
據日經中文網2日報道,日本政府將與民營企業攜手推進新一代純電動汽車(EV)電池的開發以實現反攻。
從5月開始,日本經濟產業省將與豐田、旭化成、松下等汽車、材料、電子機械企業展開合作,推進高效率全固體電池的開發。
為此,日本政府針對Libtec項目投資了16億日元(約合人民幣9346萬元),目標是在2030年前研發出能夠支持800公里續航里程的電池,希望讓該國重返汽車電池領域世界前列。
國內多家企業將走出實驗室
觀察者網整理發現,我國分別於2016年10月和2017年3月發佈《節能與新能源汽車技術路線圖》、《促進汽車動力電池產業發展行動方案》(下稱:《方案》)提出,到2025年,純電動車動力電池的單體能量密度目標達到400Wh/kg,2030年達到500Wh/kg。

《路線圖》內容整理
其中,《方案》顯示,將通過國家重點研發計劃、國家自然科學基金等,鼓勵高等院校、研究機構、重點企業等協同開展新體系動力電池產品的研發創新,積極推動鋰硫電池、金屬空氣電池、固態電池等新體系電池的研究和工程化開發。
武漢大學教授艾新平曾描述過一個對應關係:如果單體能量密度達到300Wh/kg,續航里程設計到300Km比較合理,400Wh/kg對應400Km續航里程;如果哪一天電池單體做到500瓦時/公斤,設計續航里程500Km的車也就比較合理了。
(翻頁看國內企業研製進展)
據高工鋰電網4月報道,在固態電池研製方面,國內多家企業已接近走出實驗室:
1、萬向新一代固態電池將用於寶馬xEV系列
通過海外投資,萬向已成為業內人士眼中鋰電界隱藏大BOSS。
2017年9月,萬向旗下的A123系統公司投資了SolidPower(美國固體動力公司),已創造出容量比傳統鋰離子高2-3倍的固態電池。
2017年11月,萬向旗下電動車製造商菲斯科申請了一款固態電池專利,該產品可將電動車續航里程提高至800公里,充電時間壓縮到1分鐘。
2018年2月,SolidPower確認與寶馬合作,雙方將共同研發新一代電動車固態電池技術,根據寶馬的表態,新一代固態電池產品將在寶馬xEV系列車型上應用。
2018年2月底,萬向對外宣佈,旗下A123系統公司對美國離子材料公司進行了投資。離子材料公司系一家新材料科技公司,該公司研發出的特殊聚合物電解質,可將新型固態電池性能提高到全新水平。
2、寧德時代已制定並實施固態電池路線
2016年10月,寧德時代新能源柳娜博士介紹了寧德時代在聚合物固態鋰金屬電池、硫化物固態電池領域的佈局和研發路徑。
聚合物固態鋰金屬電池方面,寧德時代主要開發了聚合物固態鋰金屬電池。
硫化物固態電池方面,通過對鈷酸鋰正極材料進行表面修飾,包覆改性後,改善了正極和固態電解質的界面相容性,令正極材料的容量發揮顯著提高。
此外,針對材料體系的特點與規模化生產需求,寧德時代探索全固態電池製造工藝,柳娜博士表示,雖然該工藝與傳統的鋰離子電池工藝差異較大,但有信心走出一條特色創新之路。
3、比亞迪2016年中期確定固態電池為未來發展方向
比亞迪2016年中期業績會議透露,固體電池將是鋰電池未來的方向,已經在嘗試小規模使用,並確定將在未來10年,最快5年內提供該類型產品。
2017年8月,比亞迪申請了一種全固態鋰離子電池正極複合材料及一種全固態鋰離子電池的發明專利。
2018年1月,比亞迪董秘在互動平台上表示,正在積極推進固態電池項目商用。
4、國軒高科半固態電池正向中試轉換
2017年11月,國軒高科對外表示已着手研發固態電池及固態電解質。
2018年2月,國軒高科透露,根據與國際一線整車品牌合作的產品要求,正在美國和日本分別開發下一代動力電池生產技術工藝與生產設備,相關產品將使用半固態電池技術。
2018年3月,國軒高科在在投資者互動平台表示公司半固態電池技術目前已處於實驗室向中試轉換階段****。
5、贛鋒鋰業有望年底完成固態電池中試線
2017年,贛鋒鋰業通過引進寧波材料所的許曉雄博士團隊,正式切入到固態電池板塊。
2017年12月,贛鋒鋰業公告稱,擬以不超過2.5億元投資建設第一代固態鋰電池研發中試生產線,規模在億瓦時級以上,6億瓦時的動力電池生產線未來着重跟固態電池做匹配。
2018年3月,贛鋒鋰業確認正在對固態電池進行廣泛的試驗工作,並在寧波設立了一家研發中心和一條試驗生產線,以加快固態鋰電池技術的商業化。
目前,贛鋒鋰業的固態鋰電池雖仍處於試驗階段,但已通過多項第三方安全測試,並有望今年年底完成中試線建設。

贛鋒鋰業7日回答投資者提問時透露,目前其固態鋰電池已處於試驗階段,並通過多項第三方安全測試。深交所互動易截圖
6、珈偉股份固態電池試運行
2016年11月,珈偉股份在滬舉辦全球首例固態鋰電池與快充鋰電池產品發佈會,演示了新產品性能,並強調未來將全力加速固態鋰電池與快充鋰電池的合體,將更深一層的安全保障與超強性能合二為一。
2018年4月,珈偉股份控股子公司珈偉龍能的固態儲能科技公司正式投產試運行,據稱,新型鋰離子電池採用納米技術,具有強大的儲能能力,在快速充電、壽命、安全性等方面優勢顯著。
測試結果顯示,新型電池完成一次充電僅需5分40秒,可實現2萬次的充放電循環,預計電池壽命最長可達100年,被三枚鐵釘深深擊穿後,並未出現燃燒爆炸,仍保持着正常工作。
7、易成新能規劃9GWh全固態電池項目
跨界而來的易成新能在固態電池的佈局確實達到了先聲奪人的效果,但需警惕“虎頭蛇尾”。
2017年11月,主營光伏的易成新能公告稱,擬7000萬元收購河南平煤國能70%股權,切入鋰電池製造環節。平煤國能佈局的10GWh高比能動力鋰離子電池項目總投資50億元。
上市公司後續發佈的項目可行性報告顯示,總投資50億元的項目將分兩期建設:一期投建年產1GWh軟包單體電池項目,預計2018年底試運行;二期投建9GWh全固態電池項目,規劃投資45億元,根據科研成果的轉化情況,預計2019年10月動工。
但後續有對外信息顯示,易成新能主打的固態鋰電池產品目前只有概念性描述,缺乏能量密度、安全性、循環次數等關鍵數據的披露,項目技術方面也存在一定難題。
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