声明:本文内容均引用权威资料结合个人观点进行撰写,文末已标注文献来源,请知悉。#发优质内容享分成#
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中国和日本,这两个在新能源赛道上竞争多年的国家,如今在固态电池领域再次狭路相逢。
2024年2月25日,中国科学院院士欧阳明高在中国电动汽车百人会论坛上明确表示:“全固态电池将在2027年量产,并在2030年进入规模化应用。”
这一表态犹如一颗重磅炸弹,让原本焦灼的竞争格局更加紧张。
日本企业于固态电池领域布局虽早,然而在产业化进程中,却遭遇技术瓶颈与成本难题。丰田、日产、松下等企业虽手握大量专利,却迟迟未能突破商业化关键节点。而中国正在以惊人的速度推进,甚至有赶超之势。
最终,固态电池的商业化成果,将由哪个国家率先摘下呢?
在电动汽车和可再生能源储能的浪潮下,全球范围内对更安全、更高效、更耐用的电池需求愈发迫切。与当下主流的液态锂离子电池相比,固态电池被视作下一代电池技术的终极形态,个中缘由不言而喻。
固态电池最大的优势在于其能量密度。这类电池以固体电解质替代传统液态电解质,进而能够支持更高的能量密度。例如,固态电池的能量密度能够突破500Wh/kg,乃至达到700Wh/kg以上。这意味着电动汽车的续航里程将得到质的飞跃,突破1000公里成为可能。
此外,固态电池在安全性方面有着显著的优势。固态电池因无液态电解质,燃爆风险极低,安全性远胜传统电池。此外,固态电池在充电速度与使用寿命方面亦表现卓越。固态电池电阻较低,故而能够在更高的电压与电流下充电,从理论层面而言,其可达成更快的充电速度。
丰田宣称,其固态电池技术能够在3分钟内充电至80%,并且电池使用寿命可延长至20余年。这对于电动汽车行业来说,意味着更长的使用周期和更少的维护成本,解决了消费者的痛点。随着需求的不断增加,各国政府和企业纷纷加大了在这一领域的投资,力求掌握技术主导权。
日本向来是电池技术的领军者,尤其是在固态电池领域的投入与研发上始终走在前列。丰田、日产和松下等知名企业,早在十多年前就已开始组建固态电池研发团队。
丰田更是在2010年便开始专注于固态电池的研究,并计划在未来十年内投入巨额资金,进行技术突破和产业化。丰田在全球的固态电池专利申请量占据相当大份额,达1331项,这使其成为全球固态电池专利的领跑者。
丰田在2024年宣布,计划在2027-2028年推出搭载固态电池的首款量产电动汽车,并宣称该车在3分钟内可充满80%的电量,续航超过1200公里。然而,日本虽于技术层面积累了优势,可固态电池的产业化问题依旧尚未得到根本性的解决。
生产成本过高,工艺复杂,导致日本的固态电池在实际应用中面临不小的挑战。对于日本而言,如何突破这些瓶颈,加速量产,依然是一个巨大的难题。
相比之下,中国在固态电池领域的进展速度令人惊讶。近年来,中国固态电池研发斩获令人瞩目之突破,专利申请量年均增长率达20.8%,此增速于全球独占鳌头。中国太蓝新能源成功研发出全固态电池,其能量密度高达720Wh/kg,这一数据远超传统锂电池。奇瑞汽车则在2024年展示了具有高安全性的固态电池技术,预计在2026年实现上车,并计划于2027年量产。
中国不仅在技术上有所突破,更在政府政策支持方面取得了巨大优势。中国政府已投入60亿元人民币,助力宁德时代、比亚迪等企业加速固态电池研发。计划于2027年达成小批量生产,进而逐步推进至千辆级别的示范运营。此举意味着,中国或许在短短数年内就能实现固态电池的规模化应用,从而赶超日本的固态电池技术。
中国在固态电池领域的崛起,除了技术创新之外,政府的强力支持和产业链的完善也是其成功的重要因素。
近年来,中国的固态电池产业在技术突破的基础上,逐步形成了完整的产业链。尤其是宁德时代、比亚迪等领军企业,通过强大的研发能力和市场导向,推动了固态电池技术的快速进步。
宁德时代作为全球最大的电池制造商之一,已明确提出将在未来几年内加大固态电池的研发力度,力争成为全球固态电池产业的领导者之一。与此同时,比亚迪凭借着持续的技术创新,逐步突破固态电池技术瓶颈,斩获多项核心专利。通过与高校和科研机构的合作,中国企业的技术积累和创新能力迅速提升,已不再单纯依赖外部技术。
在政策层面,中国政府对固态电池的支持力度空前。根据国家相关政策,中国已经投入了60亿元人民币,扶持国内的六大固态电池研发企业,推动固态电池的产业化进程。这种大规模的政策支持为中国企业提供了雄厚的资金保障,并有效推动了研发的快速推进。
此外,随着中国新能源汽车产业的持续增长,固态电池的应用场景也日益明确。从充电桩到电动汽车制造,整个行业都在为固态电池的普及做好准备。中国企业在这一领域的布局已经不仅仅局限于技术开发,更在产业链、供应链和市场推广上形成了全方位的竞争力。
中国还在技术路线的选择上采取了多元化的发展战略。除硫化物固态电解质之外,中国于氧化物、聚合物固态电解质等领域亦有所布局,力求在技术路径方面实现突破。特别是在中国欧阳明高院士工作站成功研发出硫化物电解质后,这一技术突破预计将在2026年实现量产,届时成本有望降低九成,这将极大推动固态电池的普及。
中日两国在固态电池的发展道路上虽然有着共识,但也存在明显的差异。
日本在技术研发方面主要聚焦硫化物固态电解质,认为其是最理想的技术路线,并在该领域取得了一定的技术积累。
硫化物固态电解质具有优异的电化学性能,能够支持高能量密度和良好的安全性,这也是丰田等日本企业重点投入的领域。然而,中国的做法则更加多元化。在硫化物电解质的基础上,中国企业还在氧化物和聚合物固态电解质方面进行技术布局,以期通过不同的技术路线降低成本,提高稳定性,并在全球市场上取得优势。
中国的欧阳明高院士工作站已成功研发出硫化物固态电解质,并预计在2026年实现量产,届时成本将大幅降低,预计将降低90%。这一技术突破将极大加速中国固态电池的商业化进程。
此外,中国在产业化进程上采取了更加激进的策略。通过政府的大力支持和企业的联合研发,中国有望在短期内实现固态电池的量产,并迅速将这一技术推向市场。相比之下,日本则相对保守,虽然技术积累较为深厚,但在大规模量产的进度上远不如中国迅猛。
显然,固态电池不仅是一场技术之战,更是一场产业化、市场化的战斗。在未来的几年間,我们将看到中日两国在固态电池技术与产业化方面的殊死较量,谁能抢得先机,谁就有望在未来的新能源大战中占得先机。
随着中国在固态电池领域的不断突破,以及各大企业在技术上的全力追赶,固态电池的未来或许会有一些不同的可能性。而这个未来,似乎正在悄然向中国靠拢。
参考资料:新京报2025-02-26 15:32《中国科学院院士欧阳明高:预计全固态电池2027年开始装车》
参考资料:
新京报2025-02-26 15:32《中国科学院院士欧阳明高:预计全固态电池2027年开始装车》