固態(tài)鋰電池：日本新能源的遮羞布

做不過(guò)的技術(shù)，放不下的身段

在25日開(kāi)幕的東京汽車(chē)展上，日本車(chē)企紛紛帶來(lái)了旗下最新的純電車(chē)型。

作為傳統燃油車(chē)的陣地之一，日本在新能源時(shí)代是有所落后的，因此身為老牌勁旅的豐田汽車(chē)也在積極求變。在本月還曾宣布將與日本石油化工企業(yè)出光興產(chǎn)共同合作面向電動(dòng)汽車(chē)的“全固態(tài)電池”，目標在2027年至2028年實(shí)現“全固態(tài)電池”的量產(chǎn)實(shí)用化。

其實(shí)豐田，或者說(shuō)日本車(chē)企并非第一次宣揚所謂“固態(tài)電池”了，作為一項先進(jìn)的電池技術(shù)，它確實(shí)有其優(yōu)勢所在，但業(yè)界沒(méi)有普遍應用的原因還是在于成本和市場(chǎng)。

而日本車(chē)企一直以來(lái)的高調宣傳，在筆者看來(lái)，不過(guò)是把“固態(tài)電池”當成遮羞布罷了。

固態(tài)電池：一個(gè)美好的夢(mèng)

我們這里所說(shuō)的固態(tài)電池，準確來(lái)說(shuō)是固態(tài)鋰電池，本身并非什么黑科技。

早在上個(gè)世紀，采用固態(tài)電解質(zhì)的電池就已經(jīng)有了一定的技術(shù)突破，在醫療器械等領(lǐng)域有所應用。

目前的固態(tài)電池主要有三條技術(shù)路線(xiàn)：聚合物路線(xiàn)（主要是法國博洛雷）、硫化物路線(xiàn)（豐田、寧德時(shí)代、松下）、氧化物路線(xiàn)（索尼以及大量中國企業(yè)）

這三條路線(xiàn)都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，主要是熱穩定性、成本控制等方面有所差別。其中聚合物路線(xiàn)發(fā)展較早，但是研究進(jìn)展不大，難以大規模商用；氧化物路線(xiàn)集中在小電池方面，之后在醫療、航天以及消費電子市場(chǎng)可能有所利用；硫化物路線(xiàn)進(jìn)展同樣較慢，但發(fā)力方向主要就在新能源車(chē)方向，有大規模商用的潛力。

但無(wú)論哪條路線(xiàn)，理論上都要比現在的液態(tài)電解質(zhì)電池要強。

（圖源：日產(chǎn)NISSAN汽車(chē)）

這是由固態(tài)電解質(zhì)的性質(zhì)決定的。固態(tài)電解質(zhì)在電池中既是電解質(zhì)，也充當了隔膜的作用。既保證沒(méi)有液態(tài)電解質(zhì)的泄露問(wèn)題，又分隔了正負極材料，不會(huì )出現短路。

有實(shí)驗表明，固態(tài)電池在針刺、擠壓、過(guò)充、加熱等破壞性測試中都保持了良好的狀態(tài)，不起火不爆炸，安全性很不錯。

另一方面，固態(tài)電池可以用高能量密度的材料作為電解質(zhì)以存儲更多的能量，在相同的體積、重量下，固態(tài)電池供能更多。

短期難商用

既然固態(tài)電池性能優(yōu)異，又相對安全，那為什么大家都沒(méi)用呢？其實(shí)除了日本車(chē)企之外，包括大眾、福特等國外品牌，以及國內電池企業(yè)也都在發(fā)力固態(tài)電池。

（圖源：大眾汽車(chē)）

但目前主流依舊是液流電池的原因，則還是技術(shù)和成本。

就連一直吹捧固態(tài)電池的豐田公司方面也表示：“無(wú)論是液態(tài)電池還是固態(tài)電池，我們的目標是徹底改變目前電池過(guò)大、過(guò)重、過(guò)貴的局面，在這方面的潛力上，我們將爭取將這些因素減半。”

一方面，固態(tài)鋰電池的鋰材料用量是普通磷酸鐵鋰電池的3-6倍，前面提到的技術(shù)路線(xiàn)中，最可能在汽車(chē)上應用的硫化物路線(xiàn)硫化鋰，由于高活性和毒性問(wèn)題，不僅工藝造價(jià)昂貴，還不耐用。

而在技術(shù)層面，中國研究機構真鋰研究首席分析師墨柯曾表示，目前固態(tài)電池還有很多技術(shù)關(guān)需要突破，甚至需要8年至10年才能看到成果，中日韓三國的電池企業(yè)都在努力攻關(guān)。

無(wú)奈的“遮羞布”

根據咨詢(xún)機構SNE research公布的最新數據顯示，今年1-8月，全球動(dòng)力電池市場(chǎng)，寧德時(shí)代以36.9%的市占率排名第一、比亞迪以15.9%的市占率排名第二，LG新能源排名第三，市占率為14.2%。前十的企業(yè)中足有6家來(lái)自中國，整體市占率達到了62.6%。而日本企業(yè)松下僅排第四，甚至和第三名之間有近1倍的差距，差距極大。

（圖源：SNE）

其實(shí)在電池相關(guān)技術(shù)上，日本的起步很早，世界上第一塊商用鋰電池便是在日本索尼公司誕生的，松下也在很長(cháng)的時(shí)間里保持著(zhù)電池產(chǎn)業(yè)的極大份額，直到近年才因為動(dòng)力電池被反超。但是日本的新能源汽車(chē)路線(xiàn)上，卻壓錯了寶，或者說(shuō)是無(wú)奈沒(méi)得選。

包括豐田在內的很多日本車(chē)企在新能源領(lǐng)域的早期投入大多選擇了氫能源，并不僅僅是因為氫能源是真正的清潔能源，而是因為日本極度缺少作為電池生產(chǎn)的核心元素——鋰。

鋰礦作為伴生礦物，往往是以工業(yè)副產(chǎn)物的形式采集的，而日本是貧礦國家，本身缺乏鋰資源。那為什么反而要研究比傳統鋰電池用鋰量更大的固態(tài)電池呢？

在筆者看來(lái)，他們長(cháng)期鼓吹固態(tài)電池技術(shù)領(lǐng)先，更多是為了安撫資本和消費者，維持技術(shù)領(lǐng)先的架子，不過(guò)是他們的一塊“遮羞布”罷了。

寫(xiě)在最后

戲友可，勿戲本心也。

本文作者：Visssom，觀(guān)點(diǎn)僅代表個(gè)人，題圖源：日產(chǎn)NISSAN汽車(chē)

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