|
|
| 首页 >> 新兴能源 >> 日韩欧美固态电池之争，谁将胜出
|
| |
| 日韩欧美固态电池之争，谁将胜出 |
| 来源：电池联盟 作者：子蕊 时间：2023/8/28 |
近年来，凭借安全、能量密度高、成本低等优势，固态电池大火，国内外企业纷纷布局。在该领域，国外布局较早，但国内该产业发展正在提速。
之前，电池联盟已经盘点过国内固态电池产业，现状是半固态电池将快速产业化，全固态电池或将2030年前后产业化。本期，从相关政策、企业布局、技术进展等方面，分别对国外的日本、韩国、欧美的固态电池产业进行介绍。
日本
相关政策：
2018年提出了《日本汽车电动化的基本政策和具体行动》，明确提出下一代电池的技术开发方向，主要包括固态电池和创新电池。
2020年出台的《2050年碳中和绿色增长战略》进一步强调了全固态电池和创新电池的实际应用。
2022年8月，日本经济产业省牵头建立强大的电池制造产业带，投资共计3.4万亿日元(约1696.87亿元人民币)，并且借助产业带培养的3万名电池制造方面人才中，大部分将用于固态电池领域。
2022 年9 月，日本电池产业战略研究公私理事会发布《电池产业战略》，提出到2030 年左右实现全固态锂电池的正式商业化应用的目标。
企业布局：
2022年4月，本田汽车宣布计划投资约430亿日元(约合人民币21.46亿元)开展全固态电池示范生产线，规划于2024年春季启动。
丰田自1990年起开始研究固态电池，2023年6月，该公司正在开发一种全固态电池，目标是在2027-2028年实现商业化。
2023年2月，日产汽车已经成功开发出全固态电池，目标是到2025年开始试生产，并于2028年量产一款由全固态电池驱动的电动汽车。
技术进展：
在全固态电池研发方面，日本领先。调查世界全固态电池从自2000年至2022年3月底公开的专利数来看，日本企业垄断了前3名。且前10家企业中，6家为日本企业。
今年6月，据外媒报道，日本大阪都立大学的科学家们实现了Li3PS4(全固态电池的关键材料)高温相的前所未有的稳定性，从而即使在室温下也能实现卓越的离子电导率，从而进一步推动全固态电池的实现以及该技术在电动汽车等应用的普及。
今年7月初，丰田公司宣布，已经在固态电池技术上取得了重大突破，能够将电池的重量、体积和成本减半。该公司称，已经开发出了提高电池耐久性的方法，并相信现在可以制造出续航里程为1200公里的固态电池，充电时间为10分钟或者更短。
韩国
相关政策
2021年7月，韩国政府公布的“K-Battery Development Strategy”提到，韩国政府将协助研发固态电池等新一代电池技术，并推动2027年全固态电池的实际商业化应用。
今年4月，韩国宣布，计划到2023年，将在电动汽车电池行业投资20万亿韩元(约合1102亿元人民币)，以发展这一韩国国家安全和重要战略产业。韩国产业通商资源部称：“ 这项联合投资将使韩国率先实现商业化固态电池生产，成为世界上固态电池商业化的第一个国家。”
企业布局
韩国三大电池制造商LG新能源、三星SDI和SK On都已布局固态电池，其中，LG新能源预计于2026年实现全固态电池量产;三星SDI去年3月宣布已经开始建造业界第一条固态电池试生产线——S-Line，公司计划在2025年完成技术验证，2027年正式批量生产;SK On去年1月宣布与美国佐治亚理工学院的Seung-woo Lee教授合作开发下一代全固态电池，公司计划2025年开发硫化物全固态电池试制品，2029年实现商用化。
技术进展
韩国研究财团今年6月表示，高丽大学金东完教授研究组开发出了能够解决现有全固态电池工艺问题的湿法基础固体电解质合成工艺技术，成功开发出利用原材料和微波(波长范围在1mm-1m之间)协同作用的湿法工艺。
通过此次研究，研究组不仅证明了利用微波的少量能量可以在短时间内合成高纯度的固体电解质，还一次性解决了传统湿法工艺的问题。
欧美
政策布局
欧洲方面，2018年，德国投资10亿欧元，组建了属于自己的动力电池研究联盟，支持固态电池发展，巴斯夫、大众等国际巨头加入联盟。
2018年，欧盟更新了“地平线2020”(2018-2020)计划，新增一个主题名为“建立一个低碳、弹性的未来气候：下一代电池”的跨领域研究行动，新增资助计划将在2019年提供1.14亿欧元用于支持7个主题的电池研究课题，其中包括高性能、高安全性的车用固态电池技术。
2019年，欧盟批准了“欧洲固态电池投资专项计划”，由欧盟牵头出资82亿欧元，用于发展固态电池。
2021年，欧盟发布《2030电池创新路线图》，明确固态电池为研发方向。
2022年5月，德国系统与创新研究所发布了《固态电池路线图2035+》，来自德国和欧洲的100多名专家参与了该路线图的制定。该路线图从宏观角度预测并详细讨论了最有前景的固态电池发展路线，并总结了固态电池在材料、组分、电芯和应用层面上的现状和前景，并与液态锂离子电池在短( < 2025 )、中( < 2030 )和长( > 2030 )时间范围内的预期发展进行了比较。
美国方面，2019年8月，美国能源部宣布，总共向通用汽车投入910万美元研究资金，其中 200 万美元明确表示与固态电池的研发有关。
2021年1月，美国能源部宣布为7个项目额外提供4700万美元的资金，其中包括高通量制造突破性聚合物电解质以实现低成本固态电池。
2021年6月，美国国防部先进计划研究局宣布启动MINT计划支持固态电池研发，其中包括开展高密度固态电池研究。
2021年10月，美国能源部宣布资助2.09亿美元支持先进动力电池技术研究，旨在实现全固态电池、快充技术等先进动力电池技术的研发突破。
2023年1月，美国能源部宣布向多个大学、企业资助4200万美元，其中包括多个固态电池项目的研发。
2023年4月13日，美国能源部能效和可再生能源办公室(EERE)发布了一项资金约为1600万美元的资助实验室呼吁(De-LC-0000027:国家实验室征求加强国内固态和液流电池制造能力的建议)，召唤主题1为发展创新的固态电池制造能力。
企业布局
今年年初，宝马集团在公司公告中表示，将与美国初创公司Solid Power启动下一阶段全固态电池的联合研发，并在其自己的电池制造中心(CMCC)采用Solid Power的全固态电池中试生产线，进而朝着长远目标——全固态电池的量产迈进。
另一家初创公司QuantumScape获得了大众集团累计3亿美元投资，并在2022年向大众交付了第一批A样原型固态电池供测试。
美国的固态电池研发由初创型科技公司主导，如QuantumScape、Solid Power、Solid Energy Systems等，这些初创公司已得到了宝马、大众、现代等汽车巨头和多家风投基金的投资。
技术进展
今年5月，美国杜克大学的研究团队及其合作者发现了硫银锗矿(argyrodites)化合物的原子机制，使其成为固态电池电解质和热电能量转换器的有吸引力选项。
今年6月，美国橡树岭国家实验室宣布开发出一种加工工艺，可改善固态电池电解质的微观结构，大幅提升其性能，有助于研制出实用化的固态电池。相关研究成果发表于美国化学学会《能源通讯》。
总结
固态电池市场空间巨大，国海证券研报预计，2021-2030年全球固态电池出货量将高速增长，至2030年或将突破250GWh，市场空间有望达到1500亿元以上。
在固态电池领域，日本走在了其他国家的前头，不过，韩国、欧洲、美国，包括中国，正在全力追赶。值得注意的是，各个地区选择的固态电池技术路线不同：日韩聚焦硫化物路线，欧洲聚焦聚合物路线，中国聚焦氧化物路线，美国技术路线则更加多元化。
虽然全球企业都在加快推进固态电池的产业化，但是，固态电池真正量产仍有一段很长的路要走，需要攻克材料、技术等方面的难题。有专家认为，固态电池商业化的窗口期应该是2025-2030年期间，2025年可能是小批量的，2030年可能会有更大规模的发展。 |
| 责任编辑：myadmin |
| 上一条：
船用燃料电池发展潜力如何释放 |
| 下一条：
多地加速推进交通与新能源融合发展 潜力巨大 |
|
|
|
京公网安备11011102000836号
