中国粉体网讯 在早期电池市场中,日本一度凭借技术优势占据全球市场超50%的份额,但随着中国及韩国电池企业的不断抢占市场份额,目前日本已处于落后位置。
日本第63届电池研讨会会后,日经技术刊出一篇标题为《严重偏离世界趋势,日本电池技术发展还好吗?》的文章,作者提出了自己的担忧,目前除了钠离子电池外,日本电池研发方向已明显偏离近来的全球电池技术发展趋势。
“背经离道”
目前全球电池发展趋势有三大方向,即无负极电池、磷酸锰铁锂电池、同时采用两种电池的“双化学电池”。而日本在这三个领域的研究发表寥寥无几。
无负极电池是一种高能量密度的可充电电池,直接采用金属Li或金属Na等高纯度金属作为负极。之所以被称为“无负极”,是因为该电池在生产过程中,负极几乎只有集流体,而活性物质Li和Na只存在于阴极材料和电解液中。换言之,这种电池是在完全放电的状态下制造的,负极只有在电池充电后才会形成。目前仅有美国的几家初创企业多年来一直致力于无负极电池的研究,而日本的开发仅限于少数研究室,且才刚刚起步,仍处于基础研究阶段。
磷酸锰铁锂电池(LMFP)目前正逐渐成为锂电池的主流。LMFP旨通过用锰取代磷酸铁锂系LIB当中的部分铁原子,从而改善磷酸铁锂一直存在的能量密度低的问题。目前引领该技术开发的,包括中国的宁德时代(CATL)以及比亚迪和国轩高科。而在此前相关报道中,日本制造商对于此项技术研究却寥寥无几,仅有三元系Ni-Mn-Co(NMC)材料与LMFP在材料层面上进行混合的尝试,勉强可以算上。
对于双化学电池,宁德时代同样在积极推进,而美国的一些初创企业中也出现了将无阳极电池与LFP相结合的案例,例如美国OurNextEnergy(ONE)与德国宝马所合作的GeMINI电池,而日本电池领域对此暂无相关报道。
“弃车保帅”
虽然液态锂电池技术上,日本电池产业已被中国和韩国企业完全赶超,但在公认下一代电池技术——全固态锂电池技术上,日本却是一直处于领先地位,一旦全固态锂电池实现商用,液态锂电池便存在被淘汰的风险,日本电池产业也可借此机会再次实现反超,这种产业发展战略,也不失为用“弃车保帅”来形容。
截至2023年3月,日本已占据全固态电池技术相关国际专利的68%,位居全球第一。目前全球固态电池专利数排名前五的企业分别为丰田、松下控股(HD)、出光兴产、三星电子、村田制作所,除了三星电子,其余4家均为日本企业。
图片源自日经中文网
日本三大汽车巨头,丰田汽车、日产汽车以及本田汽车,此前也已纷纷落子固态电池。丰田汽车预计在2025年拥有批量化硫化物全固态电池的制备能力;日产汽车计划到2025年建立并运行固态电池试点生产厂,到2026年完成初始技术的工程设计,然后到2028年首次应用在汽车上,逐步实现量产;本田汽车宣布了固态电池推进计划,“将投资约430亿日元(约合人民币21.3亿元)建设全固态电池示范生产线,将于2024年春季设立试验性生产线,并应用于2025年以后推出的车型中。
日本的“产业战略”目标,也明确将占领新一代电池市场作为重要核心,通过加快技术开发,率先实现全固态电池等下一代电池技术的商业应用,稳步占领下一代电池市场,其目标是到2030年左右实现全固态锂电池的正式商业化应用。
总之,无论是“背经离道”偏离当前电池技术主流,还是“弃车保帅”全力投入固态电池研发,抢占下一代电池市场,日本都将作为国际电池技术发展的一个重要推力,为世界新能源产业发展不断创造新的价值和贡献。
参考资料:
【1】史冬梅,王晶.中国、日本、韩国电池技术和产业发展战略态势分析
【2】碳和新材.欧美日押注固态电池,日本专利技术最多,中国要被弯道超车?
【3】AIpatent科技资讯平台、日经中文网
(中国粉体网编辑整理/生鱼)
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