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說起日本在2019年電動汽車領域的表現(xiàn)，中美同行大概都是“嫌棄”的。有數(shù)據(jù)顯示，僅去年1-11月，日本國內(nèi)純電動汽車銷量同比大跌23%，僅為20262輛，昔日的“網(wǎng)紅”日產(chǎn)聆風累計銷售18632輛，同比下滑了26.3%。值得一提的是，在全球范圍內(nèi)，日系純電動乘用車前11個月累計銷量都在滑坡，同比減少了9.1%，而聆風全球共銷售66845輛，同比減少了20.5%。這不禁令人對日系電動車的前景產(chǎn)生了擔憂。

與此同時，由于近些年來以豐田為代表的日本企業(yè)積極宣傳、推廣氫燃料電池汽車及其相關技術(shù)，因此愈發(fā)加深了人們對日本不重視鋰電池電動汽車的印象。

其實，在備受關注的“氫社會”、混動路線的背后，日本企業(yè)并非不清楚其原來領先的鋰離子電池已被中國企業(yè)所超越，只是他們已經(jīng)悄然把發(fā)展路線指向了全固態(tài)電池，試圖以此來“換道超車”。

與當前市面上主流的鋰離子電池相比，全固態(tài)電池的原理基本相同，簡單來說就是由鋰離子在電池內(nèi)部的正極和負極之間游走，從而實現(xiàn)充放電，兩者最大的不同在于正負電極之間的電解質(zhì)是液體還是固態(tài)的。

鋰離子電池的液體電解質(zhì)具有可燃性，破損或發(fā)生熱失控后可能會引發(fā)起火（電動車60%的事故起因來自于電池，且大多數(shù)發(fā)生在充電即將完畢和充電之后的時段）。而全固態(tài)電池的固態(tài)電解質(zhì)不用擔心泄漏，此外，其鋰離子移動速度更快，因此可以縮短充電時間，數(shù)分鐘即可完成充電的“超快充”將不再遙不可及。

更大的優(yōu)勢在于，傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池能量密度存在300Wh/kg的“天花板”，遠不如理論能量密度達到700Wh/kg的全固態(tài)電池（這意味著可以讓續(xù)航里程達到1000公里）；傳統(tǒng)液態(tài)鋰離子電池的離子會溶進電解液中，反復充放電后，輸出功率會下降，而全固態(tài)電池的離子在游走時不會溶出，因此壽命比鋰離子電池更長。

如此顯而易見的優(yōu)勢，當然吸引了各國研究機構(gòu)與汽車廠商的注意力。在日本，日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機構(gòu)（NEDO）于2018年啟動了開發(fā)全固態(tài)電池的項目，計劃在2018-2022年度的5年里投入100億日元的費用。目前，豐田、日產(chǎn)、本田技研、松下、杰士湯淺等關鍵企業(yè)都加入了圍繞在該機構(gòu)周圍的研發(fā)“同盟”當中，形成了舉“全日本”之力開發(fā)的態(tài)勢。

除了NEDO之外，由獲得獲得2019年諾貝爾化學獎的吉野彰擔任理事長的日本鋰離子電池材料評價研究中心，也參加了由豐田等企業(yè)委托的車載全固態(tài)電池（標準）開發(fā)工作。吉野彰去年就直言不諱地指出，日本電池廠商在國際上正在面臨（中韓廠商的）嚴峻挑戰(zhàn)，（日本）汽車廠商需要與材料廠商聯(lián)手起來才有可能變得更加強大，而（由于量產(chǎn)技術(shù)還未突破）全固態(tài)電池想要搭載于普通人能買到的汽車上，估計要到2030年前后。

此外，豐橋技術(shù)科學大學的松田厚范教授、大阪府立大學的辰巳砂昌弘教授、甲南大學的町田信也教授等人帶領的團隊也在固態(tài)鋰離子電池研究的不同領域有了各自的進展。

據(jù)了解，日本相關研究機構(gòu)最初將“硫化物類”作為固態(tài)電池的材料，不過，硫化物類存在一接觸空氣就產(chǎn)生氣體的問題，而采用陶瓷材料的氧化物類被認為安全性更高。

目前，TDK和FDK推出了采用“氧化物類”陶瓷材料的超小型全固態(tài)電池，這種用于電子基板的超小型全固態(tài)電池已經(jīng)啟動樣品供貨，據(jù)稱可以用于“物聯(lián)網(wǎng)（IoT）”設備和可穿戴終端等。

毫無疑問，如果各種全固態(tài)電池實現(xiàn)實用化，“續(xù)航焦慮”、“充電焦慮”和“安全焦慮”等問題將被克服，純電動汽車市場有可能迅速開花。富士經(jīng)濟的數(shù)據(jù)顯示，全固態(tài)電池的世界市場規(guī)模2017年僅為21億日元。預計到2035年將增至2.7877萬億日元。

這么優(yōu)秀的電池為啥不趕緊應用呢？其答案也很簡單：還有一些技術(shù)瓶頸尚未取得突破。

一）固體電解質(zhì)離子電導率低，導致其倍率性能整體偏低，內(nèi)阻較大，因此暫時無法滿足快充要求；

二）固體電解質(zhì)機械性能差，再者是固體電極與固體電解質(zhì)界面接觸性差，這都會影響到固態(tài)鋰電池循環(huán)壽命和倍率性能；

三）成本高昂也是固態(tài)電池的主要問題，目前固態(tài)電解質(zhì)主要分為聚合物、氧化物和硫化物三種，但目前其性能尚難以達到液態(tài)電解質(zhì)的水平，同時材料成本昂貴，加工難度極高，需要持續(xù)的投入。

對于成本問題，行業(yè)普遍認為，目前固態(tài)電池的生產(chǎn)成本中大多數(shù)為生產(chǎn)過程成本，未來生產(chǎn)規(guī)模擴大將成為降低電池的成本的重要砝碼。

一些較為務實的專家則認為無需“一步到位”，并建議逐漸減少液體的使用，從半固態(tài)電池到準固態(tài)電池，最終邁向無液體的全固態(tài)電池，有望成為固態(tài)電池成熟發(fā)展的趨勢。面對固態(tài)電池對新能源汽車發(fā)展的重要意義，各國研發(fā)機構(gòu)、汽車與電池廠商都在不斷加大投入，以期盡快突破固態(tài)電池瓶頸。

例如在中國，包括寧德時代、贛鋒鋰業(yè)、北京衛(wèi)藍、國軒高科、珈偉股份、鵬輝能源、輝能科技、比亞迪等企業(yè)都已進行固態(tài)鋰電池相關布局。輝能科技曾透露，2020年將實現(xiàn)第一代固態(tài)動力電池1GWh的產(chǎn)能；而北京衛(wèi)藍新能源則表示，2021年公司半固態(tài)車用動力電池將推向市場。

值得一提的是，豐田今年有望與松下共同設立一家新的電池合資公司，雙方將共享大容量鋰離子電池和全固態(tài)電池的相關經(jīng)驗技術(shù)。兩家公司將把總共3500人轉(zhuǎn)移到合資公司，新電池（如“棱鏡”電池）將在日本和中國的工廠生產(chǎn)，除了供給豐田之外，也將出售給其他制造商。

當然，除去全固態(tài)電池，鈉離子電池等其它路線的新一代電池也在加緊研究之中，日本能否憑借“未來技術(shù)”在電動汽車時代取得領先，仍是一個未知數(shù)。

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