中國粉體網(wǎng)訊 從2021年開始，日系三大車企豐田、本田、日產(chǎn)汽車都陸續(xù)對外發(fā)布2030戰(zhàn)略。這些戰(zhàn)略在表達(dá)電動化轉(zhuǎn)型的決心之外，無一例外地把固態(tài)電池的研發(fā)作為重點(diǎn)戰(zhàn)略之一，并給出了具體的時(shí)間節(jié)點(diǎn)。
三家日系車企中，豐田的固態(tài)電池進(jìn)展啟動的時(shí)間點(diǎn)更靠前，最先試制。日產(chǎn)和本田則統(tǒng)一在2024年建設(shè)試產(chǎn)線，為量產(chǎn)做準(zhǔn)備。雖前期步調(diào)有些許差異，但三家均將批量生產(chǎn)時(shí)間設(shè)在2030年前。
最多五年的時(shí)間，三家車企都需要完成全固態(tài)電池的試產(chǎn)、量產(chǎn)到上車應(yīng)用，節(jié)奏十分緊湊。
對比液態(tài)鋰電池的依賴外部供應(yīng)商模式，日系車企對固態(tài)電池自造的迫切可見一斑。實(shí)際上，日系車企在當(dāng)下全球電動汽車市場中格外低調(diào)，失去了在燃油車時(shí)代的氣勢。但固態(tài)電池時(shí)間表的設(shè)定和步步推進(jìn)宣告出日系的態(tài)度：在液態(tài)鋰電池電動車放棄的優(yōu)勢領(lǐng)導(dǎo)地位，他們將在下一代電動車型的競爭中重新拿回來。
豐田
2025年前量產(chǎn)全固態(tài)電池的計(jì)劃沒變，優(yōu)先搭載HEV車型
對于豐田來說，新能源并不是一個(gè)新課題。事實(shí)上，豐田是新能源的先行者，是全球第一個(gè)量產(chǎn)混動車型的公司。
固態(tài)電池同樣如此，豐田早在2008年就已經(jīng)固態(tài)技術(shù)之路。曾有業(yè)內(nèi)人士笑稱，要了解固態(tài)電池的研發(fā)程度，就先看豐田的固態(tài)電池有沒有量產(chǎn)。
2008年二月，豐田和伊利卡達(dá)成合作，共同研發(fā)固態(tài)電池材料。
2017年十月，豐田宣布加速研發(fā)固態(tài)電池技術(shù)。
2018年六月，日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu)啟動了開發(fā)全固態(tài)電池的項(xiàng)目，由豐田和松下等汽車、電池和材料公司，以及京都大學(xué)、日本理化學(xué)研究所等學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)，共同合作研究。
2019年一月，豐田宣布在2020年前和松下設(shè)立車載電池新公司，致力于開發(fā)、量產(chǎn)固態(tài)電池。
2019年五月，豐田展出其正處于試制階段的全固態(tài)電池樣品。
2020年8月，搭載豐田全固態(tài)電池的LQ概念車取得了全球第一個(gè)同類車型上路牌照，并完成了道路測試。
2021年9月的發(fā)布會上，豐田表示“計(jì)劃將從混合動力車型開始搭載全固態(tài)電池，并以此為目標(biāo)進(jìn)行研發(fā)，希望能在2025年前打通相關(guān)鏈條。” 這是因?yàn)槿虘B(tài)電池里的離子會在電池中高速運(yùn)動，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高功率輸出。“而混動車型主要在起步和急加速的時(shí)候需要電池介入，這需要瞬間大電流、大功率的輸出，剛好與固態(tài)電池的特性相契合。所以豐田希望將固態(tài)電池用于HEV車型，從而發(fā)揮全固態(tài)電池的優(yōu)勢。”
豐田考慮先開發(fā)HEV用固態(tài)電池，先解決功率輸出的問題，然后再轉(zhuǎn)向BEV高能量密度的固態(tài)電池。目前BEV用全固態(tài)電池的最大的問題是循環(huán)壽命。但是，在在電池戰(zhàn)略會上，豐田方面表示，當(dāng)前的研發(fā)進(jìn)展并不樂觀。他們需要繼續(xù)進(jìn)行全固態(tài)電解質(zhì)材料的開發(fā)，通過數(shù)據(jù)庫的建設(shè)和合適的開發(fā)方法，在最短的時(shí)間內(nèi)找到合適的材料。
但即使如此，豐田對于固態(tài)電池的時(shí)間目標(biāo)仍然沒有改變，即“2025年實(shí)現(xiàn)車輛前裝，2030年批量生產(chǎn)”。
2025年搭載固態(tài)電池的時(shí)間節(jié)點(diǎn)仍然沒有改變。“我們希望在2030年前后實(shí)現(xiàn)真正的穩(wěn)定量產(chǎn)，在這之前先在2025年達(dá)成搭載上車。”
豐田追加電池領(lǐng)域的投資，2030年電池成本目標(biāo)降低50%
2021年9月的“2030電池戰(zhàn)略會”上，豐田提出將在2030年前投入1.5萬億用于電池的研發(fā)和生產(chǎn)。其中，1萬億用于電池的生產(chǎn)，5000萬用于電池的研發(fā)。3個(gè)月后，即2021年12月份，豐田將電池領(lǐng)域的投資從1.5萬億擴(kuò)大到了2萬億。
按照規(guī)劃，2025年前，豐田將投產(chǎn) 10 條電池生產(chǎn)線。2026年到2030年之間，每年投10條，共70 條生產(chǎn)線。所有這些電池產(chǎn)線都用于純電動汽車，2030年電池產(chǎn)能將超過200Gwh。
同時(shí)，豐田計(jì)劃到2030年，電池成本要比當(dāng)前電動車的電池成本減少50%。其成本降低主要是兩個(gè)路徑：一種是通過開發(fā)新的低成本材料、優(yōu)化電池開發(fā)流程和生產(chǎn)工藝、采用一體化的電池包結(jié)構(gòu)以及優(yōu)化電池管理模型來使得電池本身的成本降低30%；另一個(gè)路徑是通過降低電動車的風(fēng)阻、加大能量回收、優(yōu)化整車和零部件的能量和熱管理以及優(yōu)化動力傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和控制等方法來降低整車電耗，從而使得整車電池的電量可以減少30%。
而在當(dāng)前液態(tài)鋰電階段，豐田的電池供應(yīng)商還是主要依賴外部供應(yīng)商。特別是純電動市場，除了與松下的合資公司之外，寧德和比亞迪應(yīng)該也是主要的電池合作伙伴。
日產(chǎn)
投資1400億日元用于全固態(tài)電池的開發(fā)，2028年內(nèi)量產(chǎn)固態(tài)電池
日產(chǎn)和豐田類似，未來將投入大量資金用于全固態(tài)電池的開發(fā)。按照規(guī)劃，到2026年，日產(chǎn)要投資1400億日元用于全固態(tài)對的開發(fā)。2022年完成可行性研究，2024年建設(shè)試驗(yàn)線，在日本橫濱建造固態(tài)電池的試點(diǎn)工廠；并在2028年推出搭載全固態(tài)電池的電動車型。
日產(chǎn)汽車預(yù)計(jì)到2028財(cái)年全固態(tài)電池（ASSB）能夠?qū)㈦姵亟M的成本降至75美元/kWh。通過不斷創(chuàng)新，未來將成本進(jìn)一步降低至65美元/kWh，以實(shí)現(xiàn)電動車型和燃油車型的成本平價(jià)。另外，為了未來更多純電車型的推出和應(yīng)用，日產(chǎn)汽車將建立全球電池供應(yīng)系統(tǒng)。日產(chǎn)汽車計(jì)劃，到2026財(cái)年其全球電池產(chǎn)能將提高至52GWh，到2030財(cái)年進(jìn)一步提高至130GWh。同時(shí)，日還將在2026年前投資200億日元（約合人民幣11.3億元）用于充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。
電極材料與固態(tài)電解質(zhì)混合、電芯疊層等固態(tài)電池的關(guān)鍵技術(shù)，也將在橫濱固態(tài)電池工廠進(jìn)行檢驗(yàn)和試生產(chǎn)。目前，日產(chǎn)能正在與日本、美國的大學(xué)赫爾NASA等進(jìn)行全固態(tài)電池合作開發(fā)的，已經(jīng)有了一些進(jìn)展。比如，開發(fā)出了纖維狀的正極粘結(jié)劑，可以提到鋰離子導(dǎo)電性，降低電池內(nèi)部。通過材料大數(shù)據(jù)和AI結(jié)合，加快電池材料的篩選，可以將研發(fā)周期縮短到之前的1/2~1/5。
2022年4月，日產(chǎn)對外發(fā)布了固體電池試制設(shè)備和工藝的視頻
對比液態(tài)鋰電池，2008年，日產(chǎn)汽車與日本電氣（NEC）、日電東金（NEC Tokin）合資成立了動力電池公司AESC，為該動力電池公司三方共投入15億美元。最初，AESC所生產(chǎn)的動力電池主要供應(yīng)電動叉車等車型上，2010年日產(chǎn)聆風(fēng)車型投產(chǎn)，AESC為其提供動力電池。
本田
全力聚焦全固態(tài)電池的開發(fā)，2030年前裝車推出
本田表示，將于2030年左右將全固體電池投入使用。目標(biāo)是使搭載該電池的電動汽車（EV）的價(jià)格和續(xù)航距離與混合動力車（HEV）同等。
“液系鋰離子電池的極限正在接近。需要能量密度更高的革新電池。本田正在自主開發(fā)創(chuàng)新電池。”本田技術(shù)研究所社長大津啟司如是說明。
在汽車技術(shù)展示會“第14屆自動汽車世界”（22年1月19～21日，東京國際展覽中心）的演講中，對全固體電池的開發(fā)情況進(jìn)行了說明。根據(jù)大津先生所說，面向量產(chǎn)，正在成套研究開發(fā)電池單元規(guī)格的制定和生產(chǎn)技術(shù)的確立。電池單元的形狀選擇了大型層疊型。
本田計(jì)劃將40年在世界市場銷售的所有車輛變成EV或燃料電池車（FCV）。“400萬臺規(guī)模”（大津氏），隨著電動化的推進(jìn)，電池的必要量急速增加。電池戰(zhàn)略是“在擴(kuò)大液系鋰電池生產(chǎn)和實(shí)現(xiàn)革新電池兩方面進(jìn)行投資”，投資額預(yù)計(jì)將達(dá)到“數(shù)兆日元規(guī)模”。
本田計(jì)劃未來在6年內(nèi)投資5萬億日元（相當(dāng)于2900億元），用于環(huán)保和安全相關(guān)的技術(shù)研發(fā)。其中，車端相關(guān)的研究主要是兩個(gè)方向，一個(gè)是全固態(tài)電池，一個(gè)是全景駕駛輔助系統(tǒng)。
為了使投資更為有效，本田對投資方向進(jìn)行了選擇。目前可以明確看出，本田放棄了當(dāng)前液態(tài)電池的研發(fā)，全力聚焦全固態(tài)電池的開發(fā)，以讓自己在電動車領(lǐng)域具有更強(qiáng)的競爭力。根據(jù)本田的規(guī)劃，其正在獨(dú)立進(jìn)行下一代全固態(tài)電池的研發(fā)，從而實(shí)現(xiàn)更高容量和更低成本。
本田將在這個(gè)財(cái)年用一條全固態(tài)電池建造示范線來對產(chǎn)品技術(shù)進(jìn)行驗(yàn)證，未來將會加速研發(fā)，使得全固態(tài)電池在2025年之后可以安裝在新車型上面。示范線計(jì)劃投資約430億日元，于2024年春季啟動。計(jì)劃于2020年后期推出。
首款搭載全固態(tài)電池的車型計(jì)劃在“2030年之前的一兩年內(nèi)”推出。這一時(shí)間點(diǎn)與示范線的啟動時(shí)間僅隔了4-5年。
作為對比，在液態(tài)鋰電池上，本田現(xiàn)階段主要通過加強(qiáng)外部伙伴關(guān)系，確保每個(gè)地區(qū)的穩(wěn)定采購。在北美地區(qū)，從通用汽車采購“Ultium平臺”電池，與此同時(shí)，公司還正在研究成立一家電池生產(chǎn)合資企業(yè)；中國地區(qū)，進(jìn)一步加強(qiáng)與寧德時(shí)代的合作；在日本地區(qū)，從遠(yuǎn)景動力采購電池，用于輕型電動汽車。
當(dāng)液態(tài)鋰電池已經(jīng)沒有太多空間可供內(nèi)卷時(shí)，固態(tài)電池等下一代電池技術(shù)為還未發(fā)揮出實(shí)力的玩家提供了又一競技場。鹿死誰手，真的還很難說。
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/青黎）
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