作為電動(dòng)汽車的心臟，動(dòng)力電池已成為各國(guó)、各大廠商的必爭(zhēng)之地。中、日、韓三國(guó)則是主要競(jìng)爭(zhēng)戰(zhàn)場(chǎng)。

當(dāng)前，依靠政策紅利和補(bǔ)貼優(yōu)勢(shì)，中國(guó)已經(jīng)戰(zhàn)勝日本，成為全球動(dòng)力電池出貨量最大的國(guó)家。“獨(dú)角獸”寧德時(shí)代迅速崛起，也將日本松下電器拉下了銷量冠軍的寶座。但是，暫時(shí)的領(lǐng)先并不代表未來(lái)，我國(guó)動(dòng)力電池行業(yè)兩級(jí)分化嚴(yán)重，洗牌加速，行業(yè)發(fā)展還有很多不確定因素。而此時(shí)，日本企業(yè)正悄然開始反擊，重點(diǎn)布局下一代動(dòng)力電池，力爭(zhēng)奪回電池產(chǎn)業(yè)的霸權(quán)。

固態(tài)電池，更具潛力

近日，日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu)宣布，將與豐田、本田、日產(chǎn)、松下等23家汽車、電池和材料企業(yè)聯(lián)合開發(fā)固態(tài)電池，并計(jì)劃到2022年全面掌握固態(tài)電池的相關(guān)技術(shù)。在鋰電池領(lǐng)域，日本企業(yè)被中國(guó)企業(yè)趕超，這一新項(xiàng)目將舉全日本之力推進(jìn)研發(fā)，力爭(zhēng)奪回其電池產(chǎn)業(yè)的霸權(quán)。

目前，國(guó)際主流動(dòng)力電池企業(yè)以磷酸鐵鋰和三元鋰電池為主，均含有電解液成分。磷酸鐵鋰的理論能量密度約為170Wh/kg，三元鋰電池的理論能量密度為300-350Wh/kg，二者能量密度提升空間相對(duì)較小，由此帶來(lái)消費(fèi)者嚴(yán)重的里程焦慮。同時(shí)，還存在熱分解溫度低、易燃燒爆炸等安全問(wèn)題。

固態(tài)電池被普遍認(rèn)為是下一代電池的有力競(jìng)爭(zhēng)者。所謂固態(tài)鋰電池，與傳統(tǒng)鋰電池相比的最大特點(diǎn)在于其使用了固態(tài)電解質(zhì)材料，當(dāng)使用的電極和電解質(zhì)材料均為固態(tài)、不含任何液態(tài)成分時(shí)，則為全固態(tài)鋰電池。

由于改變了鋰電池的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，隔膜、液態(tài)電解液等不再是必要組件，固態(tài)電池具有巨大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)潛力：

一是安全性高，不含易燃易揮發(fā)有毒性的有機(jī)溶劑，不存在漏液?jiǎn)栴}，大幅降低了電池燃燒、爆炸的風(fēng)險(xiǎn);

二是循環(huán)壽命長(zhǎng)，不存在液態(tài)電解質(zhì)在充放電循環(huán)過(guò)程中產(chǎn)生固體電解質(zhì)界面膜問(wèn)題，目前研發(fā)的預(yù)期壽命將達(dá)到15000-20000次；

三是能量密度高，全固態(tài)鋰電池能量密度預(yù)估最大潛力值可達(dá)900Wh/kg，續(xù)航里程將大幅增加；

四是系統(tǒng)比能量密度高，固態(tài)電解質(zhì)沒(méi)有流動(dòng)性，可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)串聯(lián)組成高壓單體，有利于提升動(dòng)力電池系統(tǒng)成組效率和能量密度；

五是正負(fù)極材料選擇范圍寬。此外，固態(tài)電池的工作溫度范圍、電化學(xué)穩(wěn)定窗口寬、并且兼?zhèn)浔∧せ⑷嵝曰臐摿Α?/p>

搶奪先機(jī)，不只是日本

在中日韓企業(yè)主導(dǎo)動(dòng)力電池市場(chǎng)的局面下，其他區(qū)域在當(dāng)前技術(shù)路線超車難度較大，因此，一些歐美企業(yè)已經(jīng)開始轉(zhuǎn)移目標(biāo)，布局新一代電池技術(shù)(固態(tài)電池和氫燃料電池)，寄希望于下一輪競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)主導(dǎo)。

近期，大眾汽車集團(tuán)就宣布向加州初創(chuàng)公司(QuantumScape)注資1億美元，用于固態(tài)電池的開發(fā)，同時(shí)加速推進(jìn)其新能源戰(zhàn)略規(guī)劃。新開發(fā)的電池體積更小，充電速度更快，安全性更高，續(xù)航里程大幅增加。固態(tài)電池計(jì)劃于2025年前實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

陳清泰指出：“動(dòng)力電池全球化競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，歐美企業(yè)雖然在本輪競(jìng)爭(zhēng)中失去了位置，但是他們已經(jīng)在為下一階段的競(jìng)爭(zhēng)做布局，是潛在的強(qiáng)大競(jìng)爭(zhēng)者。從下一步發(fā)展來(lái)看，應(yīng)該關(guān)注固體電池發(fā)展的問(wèn)題。”

當(dāng)前，歐美、日韓、中國(guó)等國(guó)家的眾多企業(yè)正在積極布局和研發(fā)固態(tài)電池。但是，中國(guó)的企業(yè)相對(duì)來(lái)說(shuō)進(jìn)入時(shí)間較晚，主要以科研機(jī)構(gòu)或院校為支撐，產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程較慢。

我國(guó)動(dòng)力電池企業(yè)數(shù)量雖多，但兩級(jí)分化十分嚴(yán)重，而且存在較大投資泡沫、圈錢、圈概念等亂象，真正一心撲在前沿技術(shù)的企業(yè)相對(duì)較少。如果只停留在產(chǎn)能比拼上，在不久的將來(lái)，很有可能被日本、韓國(guó)以及后來(lái)者歐美等國(guó)所超越。

“下一代電池是什么?確實(shí)存在著很大的競(jìng)爭(zhēng)不確定性。因此，電池技術(shù)在諸多的技術(shù)路線當(dāng)中應(yīng)該發(fā)揮獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，但是哪一種電池技術(shù)在未來(lái)能夠主導(dǎo)我們的產(chǎn)業(yè)，確實(shí)還需要在創(chuàng)新當(dāng)中觀察，不能停留在現(xiàn)有的層面上。潛在的替代技術(shù)，甚至是顛覆性的技術(shù)依然存在，這個(gè)領(lǐng)域會(huì)出現(xiàn)技術(shù)的“黑天鵝”。”張永偉表示。