相比中國、歐洲、美國電動汽車市場的欣欣向榮，日本在純電動賽道已明顯落后，從該國慘淡的電動汽車銷量和市占率就可見一斑。近日，日產全固態電池說明會、本田汽車電動化業務說明會等活動密集舉辦，這些日本車企無一例外都表示將加碼固態電池研發，希望在未來的電動汽車競爭中奪得先機。按計劃，日產將于2024年在橫濱建設試點工廠，2028年推出配裝全固態電池的量產車。本田決定投資約430億日元（目前1日元約合0.0502元人民幣），建設全固態電池示范生產線，預計2024年春季啟動，并希望將全固態電池搭載在2026～2030年間推出的車型上。豐田汽車此前也表示，看好全固態電池，預計2025年前投入量產。
日系三巨頭“買定離手”
首先需要指出的是，固態電池有全固態電池和半固態電池之分。不少業內人士認為，應從當下液態鋰離子電池向半固態電池乃至全固態電池逐步過渡。不過，豐田、本田和日產貌似都直接瞄準了全固態電池。例如，在日前舉行的日產全固態電池說明會上，有記者問道，日產是否考慮在推出全固態電池前，先推出半固態電池產品？對此，雷諾-日產-三菱聯盟全球副總裁、日產綜合研究所所長土井三浩表示，日產也在評估半固態電池的可行性，但目前的研究重點還是全固態電池。
截至目前，豐田、日產和本田都相繼發布了包括電動化戰略在內的未來長期規劃，全固態電池都位列其中。具體來看，2021年9月，豐田舉辦了面向海內外投資者和媒體的“電池與碳中和說明會”，宣布到2030年將投資1.5萬億日元，用于車用動力電池的研發、生產和供應。其中，2/3將用于電池的生產與供應，剩下的1/3用于電池研發，目標是將每輛車的電池成本降低50％，打造新型鋰離子電池，包括液態電池的革新、全固態電池等。時任豐田首席技術官的前田正彥指出，豐田看好固態電池，預計在2025年之前投入實際應用。
2021年11月底，“日產2030愿景”對外發布，提出未來5年將投資大約2萬億日元，加快推動電動化產品布局和技術革新。近日，日產方面表示，將于2024年在日本橫濱建造全固態電池的試點工廠，并于2028年推出搭載全固態電池的純電動車型。
前不久，本田召開汽車電動化業務說明會，宣布未來10年，本田在研發方面的預算將達到8萬億日元。其中，3.5萬億日元將用于電動化和軟件領域的研發，再加上生產設施等方面1.5萬億日元的投資，未來10年電動化和軟件領域的投入規模將共計達到5萬億日元。會上，本田特意強調，將加快新一代電池的自主研發，投資約430億日元建設一條全固態電池的示范生產線，預計2024年春季建成投產。量產方面，本田的目標是在2026～2030年間推出的新車上配裝全固態電池。
至此，豐田、日產、本田的全固態電池商業化都有了相對明確的時間表。
欲在電動賽道“彎道超車”
為什么日本車企如此看重全固態電池技術？這恐怕與當前汽車行業發展趨勢及日本車企在純電動路線相對滯后不無關系。
目前，全球主流車企都在積極推進電動化轉型。從主要目標市場的技術路線來看，中國市場一直主推純電動路線；歐洲市場當前是插混和純電動并行，但隨著歐盟排放標準不斷收嚴，插混車要想達標會越來越吃力，因此大眾集團、戴姆勒、寶馬、Stellantis等都在加碼純電動技術。美國在總統拜登上臺后重新掀起新能源汽車熱潮，美國本土車企通用、福特都在加快推出純電動車型。
相比之下，青睞油電混合動力車的日本市場一直對純電動車不太“感冒”，或許也是因為這樣，一向謹慎的日本車企在純電動車領域表現得相對“保守”一些，即使2011年上市的日產聆風曾一度是全球最暢銷的純電動車，但在那之后，日產遲遲沒有推出接檔車型，其第二款純電動車Ariya B6 SUV在兩度延遲后，預計今年5月在日本上市。
續駛里程是純電動車的關鍵所在，如果日本車企能在電池技術方面取得飛躍性突破，那么就可以在純電動車領域取得后發優勢。日本在鋰離子電池產業上已經落后中韓，而全固態電池是其“彎道超車”的希望所在。固態電池具有高安全、高續駛、低成本等優點，日產稱它是“一項足以改變行業的先進技術”。日產方面指出，全固態電池的能量密度接近傳統鋰離子電池的2倍，擁有出色的充、放電性能，將進一步縮短充電時間，同時由于降低了昂貴原材料的使用率，可將電池成本降至更低。
日產預計，通過采用全固態電池，到2028年，可將電池成本降至每千瓦時75美元（目前1美元約合6.4691元人民幣），同時通過不斷的創新，未來進一步降至每千瓦時65美元，以實現電動車型和燃油車型的成本平價。除了乘用車外，日產還計劃將全固態電池應用到皮卡等更廣泛的細分車型，進一步提升其競爭力。
產學研合作推進商業化
不過，到目前為止，全固態電池還僅限于實驗室應用。和其他前瞻性技術一樣，全固態電池在產業化之前也面臨著各種障礙。當前，全固態電池的耐用性和安全性仍有待提高。例如，豐田汽車動力總成部門執行副總裁凱基·凱塔曾在2021年年中對外透露，工程師已經制造出可以工作的原型電池，并將其安裝在概念車上，但這些電池在反復充電后會出現故障。為攻克技術瓶頸，豐田工程師正在調整電池的陽極和其他材料，尤其是固體電解質。
雖然困難重重，但沒有一家車企可以抵擋得住固態電池成本低、安全性高，且續駛里程長的“誘惑”。凱塔認為，全固態電池開發的突破可能來自新材料或新設計。日產方面則指出，其在自主研發、制造軟包鋰離子電池方面積累的高精度、高速電極層疊技術，都將應用于全固態電池的研發。
盡管固態電池的研發與生產還存在一些瓶頸，但豐田方面始終認為，最后的回報是值得的。凱塔稱，豐田希望在2025年大規模生產固態電池。豐田高級研究員吉爾·普拉特也在今年年初對外透露，豐田計劃率先在混動車上使用固態電池，在2025年之前實現固態電池商業化。不過，目前尚不確定他指的是油混車還是插混車。
除了整車廠商外，產業鏈上游企業及日本政府也在推進固態電池的研發與商業化進程。近日，日本老牌石化巨頭出光興產宣布，最早將于2024年開始嘗試生產全固態電池所使用的電解質，并向汽車廠商和電池企業供貨。日本新能源產業技術綜合開發機構（NEDO）此前也曾組織數十家日本車企、電池廠商、材料廠商、大學、研究機構等，共同開展固態電池相關基礎研究。
國際“軍備賽”愈演愈烈
除了日本車企外，中國、美國、歐洲等國家和地區的企業也十分看好固態電池的前景，已開始展開積極行動。不少車企押寶擁有先進技術的固態電池初創企業，希望來掌控這項技術。例如，寶馬和福特投資了美國固態電池初創公司Solid Power，而美國另一家固態電池領域的“明星”企業QuantumScape得到了大眾集團、上汽、比爾·蓋茨等知名企業和商界人士的支持，其中大眾集團是該公司的大股東，希望2025年推出搭載固態電池的電動汽車。在大眾集團看來，全固態電池才是未來車輛動力電池的終極形態，2025年之后可以投入應用。
在韓國，現代汽車計劃在2025年試生產配備固態電池的電動汽車，2027年部分批量生產，2030年左右實現全面批量生產。韓國頭部電池企業也紛紛表態，例如，LG新能源計劃2026年開始大規模生產聚合物基全固態電池，2030年開始生產更先進的硫化物基電池。三星SDI位于韓國的全固態電池試點生產線于今年3月破土動工。浦項制鐵等韓國部分上游材料企業也已同步跟進。
在中國，包括孚能科技、國軒高科、輝能科技、贛鋒鋰電、清陶能源、衛藍新能源等在內的多家企業也在布局全固態及半固態電池開發，并與部分車企協同研發。眾多產業鏈頭部企業的積極布局，給業內帶來一個信號，即面向2025年后下一代動力電池技術的卡位戰，已揭開戰幕。
關鍵詞： 固態電池 QuantumScape 日本上市
