從歐洲到日本,都在加速開發(fā)全固態(tài)電池。豐田、本田、日產(chǎn)等日系車企都已公布了全固態(tài)電池上車時間表。豐田汽車日前宣布將在2026年推出全固態(tài)電池,2027年將在雷克薩斯新電動車型上搭載全固態(tài)電池。在技術(shù)路徑選擇上,日本企業(yè)基本選擇一步到位開發(fā)全固態(tài)電池方案,而中國企業(yè)優(yōu)先選擇相對務(wù)實(shí)的半固態(tài)電池路徑,逐步過渡到全固態(tài)。近來,國內(nèi)外固態(tài)電池的技術(shù)研發(fā)競爭呈現(xiàn)暗流涌動、不斷加速之勢。盡管半固態(tài)電池只是一種過渡技術(shù)路線,但在國內(nèi)已經(jīng)迎來量產(chǎn)裝車階段。
全球范圍來看,目前固態(tài)電池的開發(fā)主要有三種技術(shù)路線。以電解質(zhì)材料(材料行業(yè)分析報告)劃分,日韓正開發(fā)硫化物全固態(tài)電池,主要特點(diǎn)是室溫電導(dǎo)率高,延展性好,但其中鋰的穩(wěn)定性較差,現(xiàn)處于課題研究階段。歐洲開發(fā)的是聚合物固態(tài)電池,其主要特點(diǎn)是柔韌性好,易加工,目前已實(shí)現(xiàn)小規(guī)模量產(chǎn),但其離子導(dǎo)電率低,有待提升。而中國大多選擇氧化物固態(tài)電池,主要特點(diǎn)是機(jī)械強(qiáng)度高,熱穩(wěn)定性好,是目前綜合性能較為優(yōu)異的固態(tài)電池,其研發(fā)成本和難度較低,缺點(diǎn)是界面阻抗問題有待解決。美國則主要是以新創(chuàng)科技公司研發(fā)為主,不同技術(shù)路線均有涉及。
由此可見,無論選擇哪種技術(shù)路線,都有相應(yīng)的技術(shù)與成本難點(diǎn)有待克服。要在短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池的量產(chǎn)確有難度,而選擇從半固態(tài)到全固態(tài)的漸進(jìn)式技術(shù)路線則較為現(xiàn)實(shí)可行。近年來,日本、歐洲在全固態(tài)電池研究上領(lǐng)先,中國在半固態(tài)電池開發(fā)上世界領(lǐng)先。
從固態(tài)電池行業(yè)競爭看,日本是用舉國體制發(fā)展全固態(tài)電池,起步較早,論證嚴(yán)謹(jǐn);中國的優(yōu)勢則是上車量產(chǎn)快,迭代快,能實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)一代、研發(fā)一代、儲備一代。全固態(tài)電池新技術(shù)要真正被市場接受,不僅是技術(shù)問題,還有成本能否被市場接受的問題。因此,隨著全固態(tài)電池技術(shù)發(fā)展,也要解決商業(yè)化推廣中的成本和效益問題。
隨著多種技術(shù)路線的推進(jìn),一系列技術(shù)瓶頸不斷突破,全固態(tài)電池規(guī)模化應(yīng)用的時間正加速到來。技術(shù)創(chuàng)新正在成為全固態(tài)電池領(lǐng)域競爭的制高點(diǎn),各國都在大力進(jìn)行固態(tài)電池專利布局,國內(nèi)相關(guān)企業(yè)在持續(xù)推進(jìn)開發(fā)應(yīng)用的同時,應(yīng)更加重視專利布局,才能在國際競爭中擁有更多話語權(quán),為全固態(tài)電池的上車應(yīng)用及產(chǎn)品走向全球夯實(shí)市場競爭的基礎(chǔ)。