日本是否可以只依靠全固态电池?
2021/06/29
中山淳史:全固态电池领域的狂热景象与20年前的液晶面板热潮时相似。这种电池被称为纯电动汽车(EV)游戏规则的改变者。哪个国家的企业能率先实现量产是各方关注的焦点。日本政府6月18日发布成长战略,在提出重振半导体技术的同时,还对日本国内企业推进全固态电池实用化表明了期待。
全固态电池结构简单,只需让正负极材料夹住类似橡皮的电解质块。但由于是电子整齐划一流动的“固态”,显示发电效率的能量密度达到此前“液态”锂电池的2倍。纯电动汽车的续航距离将随之延长至2倍。
量产化竞争也面临险峻道路
另一方面,生产全固态电池时的加工比较困难,除了无尘车间(Cleanroom)之外,还需要防止产生有毒硫化氢的干燥室(Dryroom)。生产成本必将提高,这成为阻碍,所有企业都未能量产全固态电池。虽然有报道称中国的新兴企业已取得成功,但消息的真伪难以确定。
全固态电池的试制品 |
那么,最接近实用化的企业是哪家呢?从专利数量来看是丰田。从日本企业整体来看,专利数量占到世界的59%。看到日本企业跨越剩下的若干技术壁垒、久违地发挥实力是好事。
车载电池与半导体并列,也开始被称为经济安全保障方面的重要战略物资。不过,日本要在车载电池上实现单点突破,或许也存在风险和问题。其一是需求。伴随全球脱碳化趋势,纯电动汽车的全面普及已成为大概率事件。欧洲和中国提出了使锂电池年产量分别增至可供逾1100万辆汽车使用(约700吉瓦时=7亿千瓦时)的计划。美国也推出大规模的补贴制度,开始从全世界吸引相关企业,但投资对象全部为液态电解质电池。
虽然液态电解质电池的技术进步变得缓慢,但并未停止。至少在今后10年里,成本和续航距离都有望改善。假设全固态电池在2030年左右开始量产,两种电池的成本差也很明显。有观点认为,全固态电池的需求最初将仅限于高档车等,按比例来说,仅为新车产量整体的1成左右。
当然,到2040年左右全固态电池的量产全面启动后,成本也将下降,但替代液态电解质电池也需要一定时间。这样一来,日本目前的问题就是确保液态电解质电池的产能。虽然很少为人所知,但由于液态电解质电池难以进行安全管理,运输时容易起火等,很难依赖进口。这样下去,2025年日本的产能将仅为欧洲力争达到的规模的18分之1,即不到40吉瓦时。日本与欧洲的差距或将扩大,日本需要分秒必争地进行大规模投资。
日本在纯电动汽车社会的国家战略上逊色
在电池领域,还有另一个重要的问题。那就是日本在国家战略上逊色于世界,尤其是逊色于欧洲。其背后是瞄准以纯电动汽车为中心的汽车社会,日本在构筑经济机制和制定战略方面存在欠缺。本来这些经济机制和战略才是基础,将长期影响企业的竞争力。
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