日本急于在鋰電領(lǐng)域扳回一程。

不久前，日媒報(bào)道稱，從今年5月起，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省將出資16億日元，聯(lián)合國(guó)內(nèi)豐田、本田、日產(chǎn)、松下、GS湯淺、東麗、旭化成、三井化學(xué)、三菱化學(xué)等大型汽車(chē)廠商、電池和材料廠商，共同研發(fā)固態(tài)電池。

資料顯示，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省隸屬日本中央省廳，主要負(fù)責(zé)提高民間經(jīng)濟(jì)活力，使對(duì)外經(jīng)濟(jì)關(guān)系順利發(fā)展，確保經(jīng)濟(jì)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展，使礦物資源及能源的供應(yīng)穩(wěn)定且保持效率。

將固態(tài)電池上升到國(guó)家戰(zhàn)略高度，集結(jié)國(guó)內(nèi)頂級(jí)產(chǎn)業(yè)鏈力量，日本搶占固態(tài)電池領(lǐng)域制高點(diǎn)的決心可見(jiàn)一斑。而奪回被中韓企業(yè)搶占的動(dòng)力電池市場(chǎng)份額，則被日本國(guó)內(nèi)媒解讀為此次政府加大全固態(tài)電池研發(fā)力度的目的之一。

根據(jù)《日本經(jīng)濟(jì)新聞》出示的數(shù)據(jù)，在車(chē)用電池領(lǐng)域，日本企業(yè)在2013年占據(jù)著全球約70%的份額，但在中韓企業(yè)的加速追趕下，2016年日本企業(yè)的市場(chǎng)份額已減至41%。

2013年確實(shí)是鋰電池發(fā)展的“分水嶺”，在此之前鋰電池主要應(yīng)用于消費(fèi)類電子領(lǐng)域，市場(chǎng)成熟而穩(wěn)定，2013年起，全球范圍內(nèi)新能源汽車(chē)開(kāi)始迅速崛起，動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)煥發(fā)出遠(yuǎn)甚從前的磅礴生命力。

盡管占據(jù)著鋰電技術(shù)產(chǎn)業(yè)化先發(fā)優(yōu)勢(shì)的日本(全球第一塊鋰離子電池由日本SONY公司于1991年率先量產(chǎn))充分分享到了鋰電產(chǎn)業(yè)的紅利，但在政策、市場(chǎng)和發(fā)展策略的多重影響下，面對(duì)后起之秀中韓電池企業(yè)的猛烈攻勢(shì)，日本近年來(lái)在鋰電領(lǐng)域只能勉力維持著被動(dòng)收縮的狀態(tài)。

實(shí)際上根據(jù)JFD提供的數(shù)據(jù)，2016年日本鋰電的全球市場(chǎng)份額已下降到了15%左右。

顯然，這一局面日本政府和企業(yè)都無(wú)法甘心接受，全力開(kāi)發(fā)被公認(rèn)為下一代電池的固態(tài)電池，是日本社會(huì)給出的破局方案。而根據(jù)日本在固態(tài)電池領(lǐng)域布局的蛛絲馬跡，基本可以斷定這不會(huì)是一發(fā)“空炮”。

在固態(tài)電池領(lǐng)域，日本將穩(wěn)扎穩(wěn)打，注重核心科技的一貫風(fēng)格展現(xiàn)地淋漓盡致。

在正式出資之前，為確保掌握全球車(chē)載全固態(tài)電池主導(dǎo)權(quán)，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省考慮向國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)提出申請(qǐng)，推動(dòng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定。

2018年4月，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省與日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)(NEDO)宣布，將以2022年為限，制定能反映國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)格的全固態(tài)鋰電池試驗(yàn)評(píng)價(jià)法，共同制定車(chē)載全固態(tài)鋰電池的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化戰(zhàn)略。

除了在市場(chǎng)規(guī)則層面表現(xiàn)出的超強(qiáng)意識(shí)，日本大量高校、機(jī)構(gòu)和企業(yè)在固態(tài)電池技術(shù)領(lǐng)域的專注研究，則為日本推進(jìn)固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化提供了扎實(shí)的硬實(shí)力。

高校/機(jī)構(gòu)

2011年?yáng)|工大的菅野了次教授等人與豐田汽車(chē)等共同開(kāi)發(fā)了新的固態(tài)電解質(zhì)，后續(xù)通過(guò)改變?cè)胤N類推進(jìn)材料改進(jìn)，2016年，該固態(tài)電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率超有機(jī)電解液2倍以上，電池功率密度超3倍。由此試制的固態(tài)電池在實(shí)驗(yàn)室中反復(fù)充放電1000次后，容量也幾乎沒(méi)有衰減。

2014年?yáng)|京大學(xué)的山田淳夫教授等人使用高濃度電解液，將電池充電時(shí)間降到通常鋰離子電池的1/3并取得成功。2017年開(kāi)發(fā)成功的難燃濃厚電解液，使用難燃的磷酸三甲酯作為有機(jī)溶劑，加熱到攝氏200度，就會(huì)產(chǎn)生可熄滅火焰的蒸氣，甚至具備了鋰離子電池滅火劑的作用。

岡山大學(xué)的寺西貴志助教等開(kāi)發(fā)成功了可快速充放電相關(guān)正極，通過(guò)在正極材料的粒子表面包覆上含鈦和鋇等物質(zhì)粒子后，可使試作電池以常規(guī)鋰離子電池的5倍速度進(jìn)行充電。

此外，日本國(guó)立物質(zhì)材料研究機(jī)構(gòu)的副所長(zhǎng)高田和典開(kāi)發(fā)出一種新型負(fù)極材料體系，其負(fù)極容量可提升至現(xiàn)有鋰離子電池10倍左右，電池容量預(yù)計(jì)可提高約50%。

光學(xué)玻璃龍頭企業(yè)大原制作所(三井系)還開(kāi)發(fā)出可抑制快速充電和低溫條件下容量降低的玻璃添加材料——LICGC。將LICGC混合到固態(tài)電池正極材料中使用時(shí)，以電池充電速度3倍的速度快速放電，可比普通鋰離子電池容量增加約40%，在攝氏零下20℃時(shí)增加了約25%。

豐田

在日本企業(yè)中，豐田被公認(rèn)為現(xiàn)階段固態(tài)電池領(lǐng)域最具權(quán)威性的企業(yè)之一。

早在2010年，豐田就推出了硫化物固態(tài)電池，到2014年有消息稱，豐田實(shí)驗(yàn)原型固態(tài)電池能量密度已達(dá)400Wh/kg。截止2017年2月，豐田固態(tài)電池專利數(shù)量已達(dá)30件，遠(yuǎn)超其它企業(yè)。

2017年10月，豐田宣布投入200余人加速研發(fā)固態(tài)電池技術(shù)。同年12月，豐田聯(lián)合松下對(duì)外宣布，將聯(lián)合開(kāi)發(fā)全固態(tài)電池，以通過(guò)先進(jìn)的電池技術(shù)促進(jìn)電動(dòng)車(chē)普及。

同月，豐田再次對(duì)外宣稱，計(jì)劃于2020年推出10款電動(dòng)車(chē)，并將下一代固態(tài)電池商業(yè)化。隨后，這一消息被豐田材料工程高管ShigekiSuzuki證實(shí)，而緊跟這一消息而來(lái)的是，豐田將于2020年全面實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池商業(yè)化。

TDK

TDK是日本著名的電子工業(yè)品牌，長(zhǎng)期在電子原材料及元器件領(lǐng)域占據(jù)領(lǐng)導(dǎo)地位，國(guó)人熟知的ATL即為T(mén)DK旗下子公司。

2017年11月，TDK對(duì)外宣稱，已研發(fā)出全球首款采用小型SMD技術(shù)，可進(jìn)行充放電的全陶瓷(all-ceramic)固體電池——CeraCharge，新電池尺寸4.5×3.2×1.1mm，額定電壓1.4V、容量為100μAh、充放電循環(huán)次數(shù)視條件可超1000次，預(yù)計(jì)于2018年春天量產(chǎn)出貨。

而根據(jù)日媒的報(bào)導(dǎo)，TDK將利用奧地利的工廠，實(shí)現(xiàn)月產(chǎn)2萬(wàn)—3萬(wàn)顆的CeraCharge。

為實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)計(jì)劃，TDK還計(jì)劃在2018-2020年間，累計(jì)投資1000億日元進(jìn)行設(shè)備投資，目標(biāo)在2020年度將包含鋰離子電池在內(nèi)的薄膜應(yīng)用產(chǎn)品事業(yè)營(yíng)收較2016年度提高6成至約4000億日元。

村田制作所

日本電子零件專業(yè)制造廠村田制作所，于2005年宣布開(kāi)發(fā)高輸出功率的鋰離子二次電池，2015年開(kāi)始量產(chǎn)負(fù)極采用鈦酸鋰的小型鋰離子二次電池。

2016年，由于原主營(yíng)業(yè)務(wù)營(yíng)收萎縮，村田制作所作價(jià)175億日元，受讓了索尼公司的電池業(yè)務(wù)，此前索尼實(shí)現(xiàn)世界上第一枚鋰離子電池的商業(yè)化。而在這場(chǎng)交易中，索尼將把在電池業(yè)務(wù)中所積累的技術(shù)實(shí)力和業(yè)務(wù)經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)讓給村田。

在此基礎(chǔ)上，村田確定了進(jìn)一步擴(kuò)大鋰離子電池業(yè)務(wù)的目標(biāo)，根據(jù)規(guī)劃，村田制作所將在2019年前后將固態(tài)電池投入市場(chǎng)。

此外，日本NGK、三菱瓦斯化學(xué)、東麗、松下、住友化學(xué)等廠商也表示看好全固態(tài)電池的市場(chǎng)前景，正在加速相關(guān)材料的研發(fā)。

三菱瓦斯化學(xué)的目標(biāo)是，于2020年前開(kāi)發(fā)出用于全固態(tài)電池的固態(tài)電解質(zhì)，并盡快將新一代電池材料推向市場(chǎng)。