日本将固态电池上升到国家战略高度 急于在锂电领域扳回一程

　　日本急于在锂电领域扳回一程。

　　不久前，日媒报道称，从今年5月起，日本经济产业省将出资16亿日元，联合国内丰田、本田、日产、松下、GS汤浅、东丽、旭化成、三井化学、三菱化学等大型汽车厂商、电池和材料厂商，共同研发固态电池。

　　资料显示，日本经济产业省隶属日本中央省厅，主要负责提高民间经济活力，使对外经济关系顺利发展，确保经济与产业发展，使矿物资源及能源的供应稳定且保持效率。

　　将固态电池上升到国家战略高度，集结国内顶级产业链力量，日本抢占固态电池领域制高点的决心可见一斑。而夺回被中韩企业抢占的动力电池市场份额，则被日本国内媒解读为此次政府加大全固态电池研发力度的目的之一。

　　根据《日本经济新闻》出示的数据，在车用电池领域，日本企业在2013年占据着全球约70%的份额，但在中韩企业的加速追赶下，2016年日本企业的市场份额已减至41%。

　　2013年确实是锂电池发展的“分水岭”，在此之前锂电池主要应用于消费类电子领域，市场成熟而稳定，2013年起，全球范围内新能源汽车开始迅速崛起，动力电池产业焕发出远甚从前的磅礴生命力。

　　尽管占据着锂电技术产业化先发优势的日本(全球第一块锂离子电池由日本SONY公司于1991年率先量产)充分分享到了锂电产业的红利，但在政策、市场和发展策略的多重影响下，面对后起之秀中韩电池企业的猛烈攻势，日本近年来在锂电领域只能勉力维持着被动收缩的状态。

　　实际上根据JFD提供的数据，2016年日本锂电的全球市场份额已下降到了15%左右。

　　显然，这一局面日本政府和企业都无法甘心接受，全力开发被公认为下一代电池的固态电池，是日本社会给出的破局方案。而根据日本在固态电池领域布局的蛛丝马迹，基本可以断定这不会是一发“空炮”。

　　在固态电池领域，日本将稳扎稳打，注重核心科技的一贯风格展现地淋漓尽致。

　　在正式出资之前，为确保掌握全球车载全固态电池主导权，日本经济产业省考虑向国际电工委员会(IEC)提出申请，推动国际标准制定。

　　2018年4月，日本经济产业省与日本新能源产业技术综合开发机构(NEDO)宣布，将以2022年为限，制定能反映国际标准与规格的全固态锂电池试验评价法，共同制定车载全固态锂电池的国际标准化战略。

　　除了在市场规则层面表现出的超强意识，日本大量高校、机构和企业在固态电池技术领域的专注研究，则为日本推进固态电池产业化提供了扎实的硬实力。

　　高校/机构

　　2011年东工大的菅野了次教授等人与丰田汽车等共同开发了新的固态电解质，后续通过改变元素种类推进材料改进，2016年，该固态电解质的离子电导率超有机电解液2倍以上，电池功率密度超3倍。由此试制的固态电池在实验室中反复充放电1000次后，容量也几乎没有衰减。

　　2014年东京大学的山田淳夫教授等人使用高浓度电解液，将电池充电时间降到通常锂离子电池的1/3并取得成功。2017年开发成功的难燃浓厚电解液，使用难燃的磷酸三甲酯作为有机溶剂，加热到摄氏200度，就会产生可熄灭火焰的蒸气，甚至具备了锂离子电池灭火剂的作用。

　　冈山大学的寺西貴志助教等开发成功了可快速充放电相关正极，通过在正极材料的粒子表面包覆上含钛和钡等物质粒子后，可使试作电池以常规锂离子电池的5倍速度进行充电。

　　此外，日本国立物质材料研究机构的副所长高田和典开发出一种新型负极材料体系，其负极容量可提升至现有锂离子电池10倍左右，电池容量预计可提高约50%。

　　光学玻璃龙头企业大原制作所(三井系)还开发出可抑制快速充电和低温条件下容量降低的玻璃添加材料——LICGC。将LICGC混合到固态电池正极材料中使用时，以电池充电速度3倍的速度快速放电，可比普通锂离子电池容量增加约40%，在摄氏零下20℃时增加了约25%。

　　丰田

　　在日本企业中，丰田被公认为现阶段固态电池领域最具权威性的企业之一。

　　早在2010年，丰田就推出了硫化物固态电池，到2014年有消息称，丰田实验原型固态电池能量密度已达400Wh/kg。截止2017年2月，丰田固态电池专利数量已达30件，远超其它企业。

　　2017年10月，丰田宣布投入200余人加速研发固态电池技术。同年12月，丰田联合松下对外宣布，将联合开发全固态电池，以通过先进的电池技术促进电动车普及。

　　同月，丰田再次对外宣称，计划于2020年推出10款电动车，并将下一代固态电池商业化。随后，这一消息被丰田材料工程高管ShigekiSuzuki证实，而紧跟这一消息而来的是，丰田将于2020年全面实现全固态电池商业化。

　　TDK

　　TDK是日本著名的电子工业品牌，长期在电子原材料及元器件领域占据领导地位，国人熟知的ATL即为TDK旗下子公司。

　　2017年11月，TDK对外宣称，已研发出全球首款采用小型SMD技术，可进行充放电的全陶瓷(all-ceramic)固体电池——CeraCharge，新电池尺寸4.5×3.2×1.1mm，额定电压1.4V、容量为100μAh、充放电循环次数视条件可超1000次，预计于2018年春天量产出货。

　　而根据日媒的报导，TDK将利用奥地利的工厂，实现月产2万—3万颗的CeraCharge。

　　为实现量产计划，TDK还计划在2018-2020年间，累计投资1000亿日元进行设备投资，目标在2020年度将包含锂离子电池在内的薄膜应用产品事业营收较2016年度提高6成至约4000亿日元。

　　村田制作所

　　日本电子零件专业制造厂村田制作所，于2005年宣布开发高输出功率的锂离子二次电池，2015年开始量产负极采用钛酸锂的小型锂离子二次电池。

　　2016年，由于原主营业务营收萎缩，村田制作所作价175亿日元，受让了索尼公司的电池业务，此前索尼实现世界上第一枚锂离子电池的商业化。而在这场交易中，索尼将把在电池业务中所积累的技术实力和业务经验转让给村田。

　　在此基础上，村田确定了进一步扩大锂离子电池业务的目标，根据规划，村田制作所将在2019年前后将固态电池投入市场。

　　此外，日本NGK、三菱瓦斯化学、东丽、松下、住友化学等厂商也表示看好全固态电池的市场前景，正在加速相关材料的研发。

　　三菱瓦斯化学的目标是，于2020年前开发出用于全固态电池的固态电解质，并尽快将新一代电池材料推向市场。