新进展!全固态电池:中日科技竞逐,谁将引领未来?

锂电数码书 2025-02-21 13:37:47

与传统锂离子电池不同,全固态电池采用固态电解质取代液态电解质,避免了易燃易爆的安全隐患,同时提升能量密度和充电速度。这意味着:

电动车续航里程将显著提升充电时间将缩短至数分钟电池安全性和寿命更长

不仅如此,全固态电池还可能推动新兴产业的发展,例如:

低空经济:我国正在大力推动的电池驱动无人机产业,依赖于高能量密度的全固态电池。航空与电子产品:载人/无人飞行器和高端电子设备也将因此受益。

我国与日本正在全固态电池领域展开一场激烈的技术竞赛。两国都投入了巨额资金,推动这一被视为电动交通“游戏规则改变者”的新技术,并且都取得了显著进展。问题是:谁能在这场科技竞赛中胜出?

近日,中日两国在全固态电池方面都取得了一些进展

我国:突破关键技术瓶颈

我国科研团队在全固态电池领域取得了重大突破。

北京大学材料科学团队 在近日发表的《Nature》文章中,介绍了 新型固态电解质材料:“硫硼磷酸锂碘化物(LBPSI)玻璃相固态电解质”(GSEs)。

这一创新解决了固态电池中的界面反应缓慢问题。全固态电池因电解质为固体,无法像液态材料那样自由扩散,导致正负极界面反应效率低。而这款新型电解质有效提升了 固-固两相界面的反应速度。

研究成果亮点:

充电速度快:支持 超快速充电,充电时间显著缩短。循环寿命长:在 5°C至25°C(41°F至77°F) 温度下,经过 25,000 次充放电循环后仍保持 80.2% 容量。能量密度提升:新材料使活性区域的能量密度大幅提高。日本:即将开启量产时代

就在我国研究取得突破的同时,日本汽车制造商本田(Honda) 宣布:

2025年初,将在 枥木县樱花市 的示范生产线上 启动全固态电池小规模量产。该项目采用 锂硫电池技术,计划用于验证生产工艺并逐步扩展规模。

这一消息在全球汽车界引起轰动。

Topspeed.com 称:

“丰田(Toyota) 启动了全固态电池革命,本田(Honda) 则有望完成它。”

本田高管也表示:

“这不仅是本田的里程碑,更是日本全固态电池产业的历史性时刻。”

日本的优势:

全球领先的全固态电池专利数量:TrendForce 数据显示,日本占全球相关专利的 36%。政府政策支持:2023年,日本政府投入 6.37亿欧元(约6.61亿美元),推动全固态电池项目。明确的产业规划:日本经济产业省(METI) 制定了2030年启动全固态电池商业化的详细路线图。

图1:本田在佐仓展示了全固态电池示范制造线中日竞赛的“隐形推手”:政策与市场需求

尽管两国在技术上不相上下,但推动全固态电池发展的核心驱动力,依然来自政府政策和市场需求。

我国政府:

将 “低空经济” 作为新兴产业重点,推动 无人机货运和载人飞行器 的商业化。计划通过全固态电池技术提升新能源车续航与安全性能,以保持在全球电动汽车市场的领先地位。

日本政府:

将全固态电池视为实现碳中和和新能源战略的核心。通过 METI 的专项资金支持企业研发,力争在 2030年前实现商业化。

技术与市场:未来的竞争焦点

1. 技术迭代与量产能力

我国已在材料层面取得突破,但仍需攻克大规模量产工艺难题。日本率先启动小批量生产,但面临如何提升良品率和降低成本的挑战。

2. 电动车市场的需求

我国:新能源车销量全球第一,且对续航和充电速度的需求日益增长。日本:国内市场偏爱混合动力车,全固态电池的真正需求增长可能集中在 北美和欧洲 市场。

3. 低空经济的崛起

我国提出的 “低空经济”战略,预计将在未来 5 年内推动 无人机和电动垂直起降飞行器(eVTOL) 需求。全固态电池的高能量密度和安全性,正是这一领域技术突破的关键。

中日两国在全固态电池赛道上各具优势,未来的竞争将不仅限于电动车市场,还将延伸至航空和高性能电子设备领域。

全球视角:其他国家的“追赶战”

根据 TrendForce 数据,全球全固态电池相关专利申请分布如下:

日本:36%中国:27%韩国:18%美国:11%德国:4%

美国和德国虽然起步较晚,但凭借强大的技术储备,正加速追赶。

结论:终点未至,竞赛正酣

全固态电池技术 被誉为 电动出行的未来核心技术,它的广泛应用将重新定义:

电动汽车续航和充电体验无人机和低空经济的技术基础便携式电子设备的使用寿命和安全性

随着我国和日本的技术突破与产业布局逐步推进,全球全固态电池市场的格局将在未来五年内发生深刻变革。

究竟是我国依托技术创新和巨大内需率先量产,还是日本凭借领先专利和制造能力抢得先机?我们拭目以待。

文章来源:康桥电池能源CamCellLab

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