近年來(lái)，憑借安全、能量密度高、成本低等優(yōu)勢(shì)，固態(tài)電池大火，國(guó)內(nèi)外企業(yè)紛紛布局。在該領(lǐng)域，國(guó)外布局較早，但國(guó)內(nèi)該產(chǎn)業(yè)發(fā)展正在提速。

之前，電池聯(lián)盟已經(jīng)盤點(diǎn)過(guò)國(guó)內(nèi)固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)狀是半固態(tài)電池將快速產(chǎn)業(yè)化，全固態(tài)電池或?qū)?030年前后產(chǎn)業(yè)化。本期，從相關(guān)政策、企業(yè)布局、技術(shù)進(jìn)展等方面，分別對(duì)國(guó)外的日本、韓國(guó)、歐美的固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)進(jìn)行介紹。

日本

相關(guān)政策：

2018年提出了《日本汽車電動(dòng)化的基本政策和具體行動(dòng)》，明確提出下一代電池的技術(shù)開發(fā)方向，主要包括固態(tài)電池和創(chuàng)新電池。

2020年出臺(tái)的《2050年碳中和綠色增長(zhǎng)戰(zhàn)略》進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了全固態(tài)電池和創(chuàng)新電池的實(shí)際應(yīng)用。

2022年8月，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省牽頭建立強(qiáng)大的電池制造產(chǎn)業(yè)帶，投資共計(jì)3.4萬(wàn)億日元（約1696.87億元人民幣），并且借助產(chǎn)業(yè)帶培養(yǎng)的3萬(wàn)名電池制造方面人才中，大部分將用于固態(tài)電池領(lǐng)域。

2022 年9 月，日本電池產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略研究公私理事會(huì)發(fā)布《電池產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略》，提出到2030 年左右實(shí)現(xiàn)全固態(tài)鋰電池的正式商業(yè)化應(yīng)用的目標(biāo)。

企業(yè)布局：

2022年4月，本田汽車宣布計(jì)劃投資約430億日元（約合人民幣21.46億元）開展全固態(tài)電池示范生產(chǎn)線，規(guī)劃于2024年春季啟動(dòng)。

豐田自1990年起開始研究固態(tài)電池，2023年6月，該公司正在開發(fā)一種全固態(tài)電池，目標(biāo)是在2027-2028年實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。

2023年2月，日產(chǎn)汽車已經(jīng)成功開發(fā)出全固態(tài)電池，目標(biāo)是到2025年開始試生產(chǎn)，并于2028年量產(chǎn)一款由全固態(tài)電池驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車。

技術(shù)進(jìn)展：

在全固態(tài)電池研發(fā)方面，日本領(lǐng)先。調(diào)查世界全固態(tài)電池從自2000年至2022年3月底公開的專利數(shù)來(lái)看，日本企業(yè)壟斷了前3名。且前10家企業(yè)中，6家為日本企業(yè)。

今年6月，據(jù)外媒報(bào)道，日本大阪都立大學(xué)的科學(xué)家們實(shí)現(xiàn)了Li3PS4（全固態(tài)電池的關(guān)鍵材料）高溫相的前所未有的穩(wěn)定性，從而即使在室溫下也能實(shí)現(xiàn)卓越的離子電導(dǎo)率，從而進(jìn)一步推動(dòng)全固態(tài)電池的實(shí)現(xiàn)以及該技術(shù)在電動(dòng)汽車等應(yīng)用的普及。

今年7月初，豐田公司宣布，已經(jīng)在固態(tài)電池技術(shù)上取得了重大突破，能夠?qū)㈦姵氐闹亓?、體積和成本減半。該公司稱，已經(jīng)開發(fā)出了提高電池耐久性的方法，并相信現(xiàn)在可以制造出續(xù)航里程為1200公里的固態(tài)電池，充電時(shí)間為10分鐘或者更短。

韓國(guó)

相關(guān)政策

2021年7月，韓國(guó)政府公布的“K-Battery Development Strategy”提到，韓國(guó)政府將協(xié)助研發(fā)固態(tài)電池等新一代電池技術(shù)，并推動(dòng)2027年全固態(tài)電池的實(shí)際商業(yè)化應(yīng)用。

今年4月，韓國(guó)宣布，計(jì)劃到2023年，將在電動(dòng)汽車電池行業(yè)投資20萬(wàn)億韓元（約合1102億元人民幣），以發(fā)展這一韓國(guó)國(guó)家安全和重要戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)。韓國(guó)產(chǎn)業(yè)通商資源部稱：“ 這項(xiàng)聯(lián)合投資將使韓國(guó)率先實(shí)現(xiàn)商業(yè)化固態(tài)電池生產(chǎn)，成為世界上固態(tài)電池商業(yè)化的第一個(gè)國(guó)家?！?/p>

企業(yè)布局

韓國(guó)三大電池制造商LG新能源、三星SDI和SK On都已布局固態(tài)電池，其中，LG新能源預(yù)計(jì)于2026年實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池量產(chǎn)；三星SDI去年3月宣布已經(jīng)開始建造業(yè)界第一條固態(tài)電池試生產(chǎn)線——S-Line，公司計(jì)劃在2025年完成技術(shù)驗(yàn)證，2027年正式批量生產(chǎn)；SK On去年１月宣布與美國(guó)佐治亞理工學(xué)院的Seung-woo Lee教授合作開發(fā)下一代全固態(tài)電池，公司計(jì)劃2025年開發(fā)硫化物全固態(tài)電池試制品，2029年實(shí)現(xiàn)商用化。

技術(shù)進(jìn)展

韓國(guó)研究財(cái)團(tuán)今年6月表示，高麗大學(xué)金東完教授研究組開發(fā)出了能夠解決現(xiàn)有全固態(tài)電池工藝問(wèn)題的濕法基礎(chǔ)固體電解質(zhì)合成工藝技術(shù)，成功開發(fā)出利用原材料和微波（波長(zhǎng)范圍在1mm-1m之間）協(xié)同作用的濕法工藝。

通過(guò)此次研究，研究組不僅證明了利用微波的少量能量可以在短時(shí)間內(nèi)合成高純度的固體電解質(zhì)，還一次性解決了傳統(tǒng)濕法工藝的問(wèn)題。

歐美

政策布局

歐洲方面，2018年，德國(guó)投資10億歐元，組建了屬于自己的動(dòng)力電池研究聯(lián)盟，支持固態(tài)電池發(fā)展，巴斯夫、大眾等國(guó)際巨頭加入聯(lián)盟。

2018年，歐盟更新了“地平線2020”（2018-2020）計(jì)劃，新增一個(gè)主題名為“建立一個(gè)低碳、彈性的未來(lái)氣候：下一代電池”的跨領(lǐng)域研究行動(dòng)，新增資助計(jì)劃將在2019年提供1.14億歐元用于支持7個(gè)主題的電池研究課題，其中包括高性能、高安全性的車用固態(tài)電池技術(shù)。

2019年，歐盟批準(zhǔn)了“歐洲固態(tài)電池投資專項(xiàng)計(jì)劃”，由歐盟牽頭出資82億歐元，用于發(fā)展固態(tài)電池。

2021年，歐盟發(fā)布《2030電池創(chuàng)新路線圖》，明確固態(tài)電池為研發(fā)方向。

2022年5月，德國(guó)系統(tǒng)與創(chuàng)新研究所發(fā)布了《固態(tài)電池路線圖2035+》，來(lái)自德國(guó)和歐洲的100多名專家參與了該路線圖的制定。該路線圖從宏觀角度預(yù)測(cè)并詳細(xì)討論了最有前景的固態(tài)電池發(fā)展路線，并總結(jié)了固態(tài)電池在材料、組分、電芯和應(yīng)用層面上的現(xiàn)狀和前景，并與液態(tài)鋰離子電池在短( < 2025 )、中( < 2030 )和長(zhǎng)( > 2030 )時(shí)間范圍內(nèi)的預(yù)期發(fā)展進(jìn)行了比較。

美國(guó)方面，2019年8月，美國(guó)能源部宣布，總共向通用汽車投入910萬(wàn)美元研究資金，其中 200 萬(wàn)美元明確表示與固態(tài)電池的研發(fā)有關(guān)。

2021年1月，美國(guó)能源部宣布為7個(gè)項(xiàng)目額外提供4700萬(wàn)美元的資金，其中包括高通量制造突破性聚合物電解質(zhì)以實(shí)現(xiàn)低成本固態(tài)電池。

2021年6月，美國(guó)國(guó)防部先進(jìn)計(jì)劃研究局宣布啟動(dòng)MINT計(jì)劃支持固態(tài)電池研發(fā)，其中包括開展高密度固態(tài)電池研究。

2021年10月，美國(guó)能源部宣布資助2.09億美元支持先進(jìn)動(dòng)力電池技術(shù)研究，旨在實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池、快充技術(shù)等先進(jìn)動(dòng)力電池技術(shù)的研發(fā)突破。

2023年1月，美國(guó)能源部宣布向多個(gè)大學(xué)、企業(yè)資助4200萬(wàn)美元，其中包括多個(gè)固態(tài)電池項(xiàng)目的研發(fā)。

2023年4月13日，美國(guó)能源部能效和可再生能源辦公室(EERE)發(fā)布了一項(xiàng)資金約為1600萬(wàn)美元的資助實(shí)驗(yàn)室呼吁（De-LC-0000027:國(guó)家實(shí)驗(yàn)室征求加強(qiáng)國(guó)內(nèi)固態(tài)和液流電池制造能力的建議），召喚主題1為發(fā)展創(chuàng)新的固態(tài)電池制造能力。

企業(yè)布局

今年年初，寶馬集團(tuán)在公司公告中表示，將與美國(guó)初創(chuàng)公司Solid Power啟動(dòng)下一階段全固態(tài)電池的聯(lián)合研發(fā)，并在其自己的電池制造中心（CMCC）采用Solid Power的全固態(tài)電池中試生產(chǎn)線，進(jìn)而朝著長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)——全固態(tài)電池的量產(chǎn)邁進(jìn)。

另一家初創(chuàng)公司QuantumScape獲得了大眾集團(tuán)累計(jì)3億美元投資，并在2022年向大眾交付了第一批A樣原型固態(tài)電池供測(cè)試。

美國(guó)的固態(tài)電池研發(fā)由初創(chuàng)型科技公司主導(dǎo)，如QuantumScape、Solid Power、Solid Energy Systems等，這些初創(chuàng)公司已得到了寶馬、大眾、現(xiàn)代等汽車巨頭和多家風(fēng)投基金的投資。

技術(shù)進(jìn)展

今年5月，美國(guó)杜克大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)及其合作者發(fā)現(xiàn)了硫銀鍺礦（argyrodites）化合物的原子機(jī)制，使其成為固態(tài)電池電解質(zhì)和熱電能量轉(zhuǎn)換器的有吸引力選項(xiàng)。

今年6月，美國(guó)橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室宣布開發(fā)出一種加工工藝，可改善固態(tài)電池電解質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)，大幅提升其性能，有助于研制出實(shí)用化的固態(tài)電池。相關(guān)研究成果發(fā)表于美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)《能源通訊》。

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