【原创】固态电池成电动车下阶段竞争核心,日本企业弯道超车


来源:中国粉体网   长安

[导读]  “现在的全固态电池,如果从国家角度来讲,肯定是日本最重视,做的最好、规模最大。日本有很大的国家计划,分工也很细,我们现在研发全固态电池还属于各自为政阶段,没有一个完整的国家计划来推动,所以相比之下,它们应该要超前我们5年。”2021年12月2日,中国科学院院士、中国电动汽车百人会副理事长欧阳明高在接受经济观察报记者采访时表示。

中国粉体网讯  “现在的全固态电池,如果从国家角度来讲,肯定是日本最重视,做的最好、规模最大。日本有很大的国家计划,分工也很细,我们现在研发全固态电池还属于各自为政阶段,没有一个完整的国家计划来推动,所以相比之下,它们应该要超前我们5年。”2021年12月2日,中国科学院院士、中国电动汽车百人会副理事长欧阳明高在接受经济观察报记者采访时表示。


固态电池(来源:Solid Power)


固态电池使用固体电解质替代了传统锂电池的电解液和隔膜。与传统锂电池相比,固态电池更安全、能量密度更高、循环性能更强。此外,固态电池技术被认为将大幅缩减电动汽车的成本,有研究机构认为,量产固态电池的成本仅为目前锂离子电池的40%。电池是电动车最大的成本所在,固态电池已成为国际上公认的下一代电动车动力电池的技术方向。


在欧阳明高看来,中国在三元锂电池与磷酸铁锂电池的技术上,确实已经走在世界前列。这也导致日本、美国等企业选择跳过这一阶段,直接投入到大力研发全固态电池的路线上,从而实现在车用动力电池领域“换道超车”。


固态电池布局企业(来源:Yole Développement)


”欧美日韩都在加大固态动力电池的布局,均已制定了国家战略,加大政府和民间的投入,并且组建跨行业的产业联盟,意在新一代动力电池领域抢占制高点。”中国电动汽车百人会副理事长董扬表示。


1 三元锂/磷酸铁锂电池,中国企业领先


时间拨回2015年,当时国内动力电池市场份额主要被日本松下和韩国SK公司等日韩企业所占据,宁德时代、比亚迪等企业的产品品质、成本与日韩企业相比均不占优势。


1.1 中国企业“白名单”时代


2015年3月24日,工业和信息化部制定并发布了《汽车动力蓄电池行业规范条件》(以下简称《规范条件》)。《规范条件》中,工信部从生产规范、产能、技术要求等多方面对动力电池企业作出规定,企业按自愿原则进行申请,而符合相关要求的电池企业则可以进入《规范条件》企业目录。


由于只有使用符合《规范条件》目录企业所生产动力电池的新能源汽车,才能登上《新能源汽车推广应用推荐车型目录》获得新能源补贴,《规范条件》企业目录也被业内称为动力电池行业“白名单”。


自《规范条件》发布起,工信部在2015年10月11日到2016年6月17日期间共发布四批符合《规范条件》的企业目录,中国动力电池产业进入白名单时代,已在中国建厂的日韩电池企业均被排除在白名单之外。作为第一批即入围《规范条件》企业目录的企业,目前国内动力电池的“独角兽”--宁德时代也是在这个时候崛起的。


《汽车动力蓄电池行业规范条件》企业目录第一批(来源:工信部)


自《规范条件》企业目录第四批发布后,再未发布过新批次企业目录,动力电池行业企业准入工作也开始由中国汽车动力电池产业创新联盟承接。


2018年5月22日,中国汽车动力电池产业创新联盟、中国汽车工业协会发布《汽车动力蓄电池和氢燃料电池行业白名单(第一批)公示》,三星环新(西安)动力电池有限公司、南京乐金化学新能源电池有限公司(LG化学)、北京电控爱思开科技有限公司(SK)3家韩系电池企业入选,这也是日韩电池企业首次进入国内动力电池行业“白名单”。


2019年6月21日,工业和信息化部发布公告称,即日起废止《汽车动力蓄电池行业规范条件》,第一、第二、第三、第四批符合规范条件企业目录也同时废止,动力电池白名单时代结束。但回到中国的日韩企业却发现,自己已经被反超,不再具有优势。


1.2 中国固态电池企业各自为政


在国内,多家电池及相关企业也在攻关固态电池。



“从企业层面看,国内主要有三种选择。”上海大学新能源产业创新研究中心研究员罗向群在接受《中国汽车报》记者采访时表示,一种是走半固态电池路线者,如浙江锋锂、卫蓝新能源等;另一种是选择全固态电池路线,如比亚迪已公布了固态电池相关产品计划,天际汽车与辉能科技签约固态电池供应合同等;三是选择“两条腿走路”,兼而有之者,如国轩高科、蜂巢能源等。


我国目前固态动力电池研究并不落后,只是,当前企业基本都在各自为政。国内固态电池研究比较分散,没有组建“国家队”,也尚无头部电池企业的强力技术突破。而在出现半固态电池之后,又有多家电池企业涌向半固态电池,趋眼前之利现象明显,这些对于长远发展,以及面对未来激烈的固态电池全球市场竞争时令人堪忧。将来需要加强政府支持和指导、产学研合作、上下游合作和市场化产业链建设。


2 固态电池,日本企业弯道超车


或许在白名单时代,日本企业便已经开始扭转航向,大力投入固态电池的研发。如今,日本企业在政府的引导下,以大企业为主导,凭借本就领先的材料技术,正在快速推进全固态电池的商业化落地。


据中国电动汽车百人会预测,2030年,中国固态电池的商业化应用规模将达到1%左右。而日本曾对外表示,2025年日本便可以实现这一目标。


2.1 日本产官学合作体制


在日本的产官学合作体制中,政府处于主导地位,依据相关法规,政府和民间成立一些科技中介机构,在科研成果和企业间牵线搭桥。独立行政法人科学技术振兴机构和独立行政法人新能源产业技术综合开发机构,是分别隶属于文部科学省和经济产业省的科技中介机构,它们通过公开募集的方式,委托企业完成各项新技术开发,并提供所需的研发费用,研发成果归国家所有,参与的企业享有优先使用权。


2018年4月,日本经济产业省与日本新能源产业技术综合开发机构(NEDO)宣布启动新一代高效电池“全固体电池”核心技术的开发。该项目预计总投资100亿日元,23家汽车、电池和材料企业,15家学术机构将共同参与研究,计划到2022年全面掌握全固态电池相关技术。


自2018年5月起,日本经济产业省将向“锂电池材料评价研究中心(LIBTEC)”出资16亿日元,联合汽车厂商、电池和材料厂商,共同研发固态电池,而LIBTEC的理事长正是因研发锂离子电池而获得诺贝尔化学奖的吉野彰。


2020年12月4日晚间,日本首相菅义伟在首相官邸举行的记者会表示,为了实现2050年达到碳中和目标,计划设立规模2兆日圆的基金,用来对从事电池、氢能等减碳相关技术研发的企业提供援助。菅义伟指出,将设立前所未见的2兆日圆基金,对今后10年持续对挑战革新技术的企业提供援助。


2.2 日本企业材料优势


在日本的产业中,材料企业长期以来拥有着强大的国际竞争力, 这一切都是产业界、政府和学术界合作的科技发展体制推动的结果。


日本企业能够在固态电池领域弯道超车的优势就在于上游有很多专注于某一个领域的材料企业,它们会研究开发生产各种各样的材料,分工很细,而且规模庞大,覆盖全球市场。此外在日本,材料生产厂商和用户厂商的关系非常密切,为了缩短开发周期,为了企业的生存,许多新材料生产厂商和用户厂商以对等形式进行共同开发,共同生产。日本认为这是尖端技术时代的一个有效的开发战略。



在上述NEDO启动的固态电池项目中,从项目参与企业名单来看:有4家汽车厂商、5家电池厂商、14家材料厂商。也就是说,材料厂商才是真正的主力。


3 “吃着碗里看着锅里”


依靠政策红利和补贴优势所争取来的窗口期,中国战胜日韩,成为全球动力电池出货量最大的国家。“独角兽”宁德时代迅速崛起,也将日本松下电器拉下了销量冠军的宝座。但是,日本企业正悄然反击,重点布局下一代动力电池,力争夺回电池产业的霸权,国内领先的动力电池企业对固态电池的技术布局不能被落下。


中国的动力电池企业数量虽多,但两级分化十分严重,而且存在较大投资泡沫、圈钱、圈概念等乱象,真正一心扑在前沿技术的企业相对较少。如果只停留在产能比拼上,在不久的将来,很有可能被日本、韩国以及后来者欧美等国所超越。


国内动力电池相关企业应以全球视野、长远眼光,高度重视全固态电池技术研发与储备。从作为技术风向标的专利来看,近10年来全球范围内固态电池专利年度“百强”中,前15名没有出现过中国企业,而丰田多年来始终名列前茅。由此,国内企业应该警醒,为更长久的市场份额考虑,也应该以更大的力度去投入全固态电池的研发,而且如果能像国外一样组建联盟,则更能体现行业的集聚优势。


参考来源:

经济观察报、工信部、中国经济网、钜大LARGE、日经中文网、新浪财经、新材料在线、Yole Développement、中国汽车报、OFweek锂电网


(中国粉体网编辑整理/长安)

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作者:长安

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