新技術(shù)的出現(xiàn)總會(huì)讓一些人熱血沸騰，也會(huì)讓一些人猶豫徘徊，固態(tài)電池就是這樣。與目前市面上的液態(tài)鋰離子電池相比，固態(tài)鋰離子電池使用固態(tài)電解質(zhì)，不可燃、無腐蝕、不揮發(fā)、不存在漏液問題，且能量密度相對(duì)更高，在支持電動(dòng)汽車長距離行駛方面更有優(yōu)勢(shì)，因此備受市場(chǎng)關(guān)注。

近日，日本國立研究機(jī)構(gòu)——新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu)(NEDO)在東京召開新聞發(fā)布會(huì)，宣布啟動(dòng)第二階段固態(tài)鋰離子電池研發(fā)項(xiàng)目，并為此斥資100億日元(約合人民幣5.9億元)，成員包括23家整車及電池、材料廠商，另外還有15家大學(xué)及公共研究機(jī)構(gòu)。如此大手筆，日本政府、企業(yè)以及研究機(jī)構(gòu)希望攜手共進(jìn)，以便在剛剛露出苗頭的固態(tài)電池全球競爭中占得先機(jī)。

日本的“野心”

此次NEDO啟動(dòng)的新的五年計(jì)劃時(shí)間節(jié)點(diǎn)是到2022年，旨在提升車載電池的能量密度及安全性，從而使得電動(dòng)汽車實(shí)現(xiàn)短時(shí)間充電、長距離行駛。研發(fā)目標(biāo)之一是，未來將電池能量密度較當(dāng)前主流的鋰離子電池提升兩倍，達(dá)到600Wh/kg。中長期目標(biāo)包括：2030年左右將快充時(shí)間縮短2/3，即10分鐘；電池生產(chǎn)成本降低2/3，即1萬日元/kWh(約合人民幣590元/kWh)；由日本主導(dǎo)，制定電池安全性、耐久性的試驗(yàn)評(píng)價(jià)法，并使之成為國際標(biāo)準(zhǔn)。

據(jù)悉，NEDO此前就已經(jīng)開始從事固態(tài)鋰離子電池的技術(shù)研發(fā)了。2013～2017年，NEDO啟動(dòng)第一階段“先進(jìn)蓄電池材料評(píng)價(jià)技術(shù)開發(fā)”項(xiàng)目，對(duì)先進(jìn)鋰離子電池、固態(tài)電池、金屬空氣電池等展開研究。其中包括開發(fā)固態(tài)鋰離子電池的電池單元模型及材料評(píng)價(jià)體系，并對(duì)固態(tài)電解質(zhì)、電極活性物質(zhì)進(jìn)行研究及測(cè)評(píng)，當(dāng)時(shí)約10家材料廠商參與其中。

此次啟動(dòng)的新項(xiàng)目主要包括兩項(xiàng)內(nèi)容，一是共用基礎(chǔ)技術(shù)的開發(fā)，包括固態(tài)電解質(zhì)的量產(chǎn)及低成本化合成、電解質(zhì)層、電極層的片狀形成等，這些都是固態(tài)電池大型化、量產(chǎn)化的技術(shù)瓶頸；二是未來生態(tài)體系的設(shè)計(jì)，通過對(duì)固態(tài)電池及電動(dòng)汽車政策、市場(chǎng)、研發(fā)等因素進(jìn)行調(diào)查分析，從而構(gòu)建電動(dòng)汽車大量普及后的低碳化社會(huì)體系整體藍(lán)圖。NEDO蓄電池技術(shù)開發(fā)室長細(xì)井敬表示：“此次的項(xiàng)目集結(jié)了產(chǎn)業(yè)和學(xué)術(shù)界的人才，以助日本在全球搶先一步，構(gòu)筑固態(tài)電池商業(yè)化及量產(chǎn)化架構(gòu)，2030年左右在市場(chǎng)上推出可在全球取得壓倒性優(yōu)勢(shì)的電池。”

多國爭奪下一代電池主導(dǎo)權(quán)

NEDO認(rèn)為，作為下一代電池代表的固態(tài)電池，是電動(dòng)汽車普及的關(guān)鍵，希望通過此次的研發(fā)項(xiàng)目讓固態(tài)電池盡早實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，并以全員參與的方式讓日本在全球激烈的電池技術(shù)研發(fā)競爭中保持優(yōu)勢(shì)地位。“新興市場(chǎng)通過巨額投資，在成本競爭方面有優(yōu)勢(shì)。日本在價(jià)格競爭方面面臨的局勢(shì)很嚴(yán)峻。”細(xì)井敬說。

NEDO的危機(jī)感并不是空穴來風(fēng)，在固態(tài)電池領(lǐng)域，中韓及歐美也在發(fā)動(dòng)攻勢(shì)。在中國，中科院青島能源所、中科院寧波材料所、寧德時(shí)代、中航鋰電等多家研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)都在從事固態(tài)電池的研發(fā)工作。“中國企業(yè)及科研機(jī)構(gòu)在政府的扶持下正在快速追趕。松下資源能源研究所所長藤井映志稱，作為電池廠商，在固態(tài)電池領(lǐng)域絕對(duì)不能輸給海外企業(yè)，言語中透露其不愿重蹈液晶面板的覆轍。”日本Response網(wǎng)站分析指出。

正在努力向電動(dòng)化轉(zhuǎn)型的德國汽車制造商大眾集團(tuán)也十分看好固態(tài)電池技術(shù)。近日，大眾集團(tuán)宣布向美國加州初創(chuàng)公司QuantumScape注資1億美元，用于固態(tài)電池的開發(fā)和量產(chǎn)，希望將其旗下高爾夫電動(dòng)車型的續(xù)駛里程從300公里增至750公里。“我們堅(jiān)信，QuantumScape固態(tài)電池技術(shù)擁有的更高續(xù)駛里程、更快充電速度以及更高安全性，會(huì)成為驅(qū)動(dòng)下一代電動(dòng)汽車上路的關(guān)鍵。”QuantumScape首席執(zhí)行官捷格羅特·辛格對(duì)此說。

另外，德國的寶馬、大陸集團(tuán)等都對(duì)固態(tài)電池表現(xiàn)出極大的興趣。寶馬去年宣布攜手電池技術(shù)公司SolidPower共同研發(fā)全新的固態(tài)電池，希望借此將電動(dòng)汽車性能提升到全新的水平。韓國的現(xiàn)代汽車、三星電子，美國的菲斯克，法國的博洛雷，英國的戴森也都在大力研發(fā)固態(tài)電池。

固態(tài)電池前景非一片光明

從此次NEDO項(xiàng)目的參與名單來看，有4家汽車廠商(豐田、日產(chǎn)、本田技術(shù)研究所、雅馬哈發(fā)動(dòng)機(jī))、5家電池廠商(含松下、GS湯淺等)、14家材料廠商(含三井化學(xué)、旭化成、東麗等)。也就是說，材料廠商才是真正的主力，整車廠商中，除了日本最大的三家車企在做技術(shù)開發(fā)與積累外，馬自達(dá)、三菱、鈴木等企業(yè)并沒有參與，豐田此前明言不會(huì)與馬自達(dá)分享固態(tài)電池技術(shù)。

NEDO的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2002～2014年間，全球與固態(tài)電池相關(guān)的專利申請(qǐng)總數(shù)為6498件，其中日本占54%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于中國(16%)和美國(10%)。其中，擁有固態(tài)電池專利數(shù)量最多的企業(yè)是豐田汽車，該公司宣布最早或于2022年實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池的商業(yè)化應(yīng)用。

去年10月，豐田宣布投入200余人加速研發(fā)固態(tài)電池技術(shù)。在此次的發(fā)布會(huì)上，豐田電池材料技術(shù)研究部部長射場(chǎng)英紀(jì)表示：“開發(fā)取得了很大進(jìn)展，無論如何都希望推向商用化。”

雖然固態(tài)電池在能量密度、安全性等方面有很多優(yōu)點(diǎn)，但成本高、快充困難、界面阻抗過大等問題也讓不少業(yè)內(nèi)人士不敢過分樂觀。

日產(chǎn)也參與了固態(tài)電池的研發(fā)，但日產(chǎn)研究與先進(jìn)工程高級(jí)副總裁淺見孝雄曾表態(tài)稱，盡管固態(tài)電池在實(shí)驗(yàn)室中確實(shí)能起作用，但如果將其做大并放入汽車中，在續(xù)駛里程、安全和成本方面仍無法得到保障，該技術(shù)還需要更多突破。他認(rèn)為，到2025年前，固態(tài)電池技術(shù)還無法完善地應(yīng)用在電動(dòng)汽車上，其中的障礙包括成本和生產(chǎn)難度等。