頭條揭密》車載鋰電池發展落後中國 日本寄望固態電池扳回劣勢

新能源汽車快速發展，在新能源汽車技術中被視爲關鍵技術的車載電池，更是幾個汽車製造大廠競爭的焦點之一。（圖／Shutterstock)

近年來新能源汽車快速發展，取代燃油車的速度超乎大多數人的想像，在新能源汽車技術中被視爲關鍵技術的車載電池，更是幾個汽車製造大廠競爭的焦點之一。數年來日本選擇氫能電池路線失敗，車載電池市場進展大幅落後於技術門檻相對較低的鋰電池，來自中國車載電池的挑戰，甚至已危及日本汽車工業的發展。現在日本車企決定轉向加快固態電池開發，希望藉此扳回劣勢，他們認爲這場動力電池競賽就像美蘇太空競賽，將決定國家汽車工業長期發展勝敗，決不可等閒視之。

目前碳酸鋰電池是應用最廣泛的鋰電池，也是目前使用最多的車用鋰電池，主要優點是安全性較高。（圖／路透）

數年前中國全面啓動對新能源汽車的補貼政策，讓大陸以驚人的速度發展成爲全球最大的新能源汽車市場，同時也讓中國也成爲全球最大的動力電池生產國。在動力電池市場上，大陸寧德時代已稱霸全球多年，它主要以三元鋰電池爲主要技術方向，另一家以磷酸鐵鋰電池爲主的比亞迪則緊追其後。2021年比亞迪推出的刀片電池提升磷酸鐵鋰電池的能量密度和安全性，目前特斯拉與低端品牌宏光、哪吒都已改採用磷酸鐵鋰電池，使得磷磷酸鐵鋰電池的銷量迅速超越三元鋰電池成爲中國動力電池技術的主流方向。

大陸寧德時代已稱霸全球多年，它主要以三元鋰電池爲主要技術方向。（圖／中新社）

雖然磷酸鐵鋰電池超越了三元鋰電池，但在能量密度與低溫續航力仍落後於三元鋰，原先一直使用三元鋰電池的特斯拉雖改採用磷酸鐵鋰，但在4680三元鋰電池的研發仍未停止。在磷酸鐵鋰與三元鋰這兩種技術方向的動力電池持續纏鬥下，中、美、日、韓的動力電池業者把希望寄託在固態電池的發展上，目前固態電池的技術發展已有一定規模，全球全固態電池專利仍由日本企業佔絕對優勢，排名居首的豐田汽車自從1990年就開始研究固態電池，目前擁有1331項專利；第2名是松下控股，擁有445項專利。在專利數排名前5家企業中，4家是日本企業，排名第4的三星電子是唯一進入前5名的非日系公司，而中國企業還未能進入專利排行前5名。

在日本放棄堅持已久的氫能源戰略後，各大汽車廠幾乎把這場全球車載動力電池競賽的希望全部放在固態電池上，甚至把與中國的動力電池競爭比擬爲當年美蘇的太空競賽，是一場關乎國家安全與發展的國力較量。

全固態電池使用固態電解質代替有機液態電解質，其能量密度較高，每次充電續航力可達600公里。更重要的是它更安全，發生火災風險低得多。日本產業研究機構估計，到2035年固態電池全球市場規模將達到150億美元。目前美國有量子景觀（QuantumScape），固態力量（Solid Power）和階乘能量（Factorial Energy）3家固態電池廠，前2家已在美國上市，德國的大衆、寶馬與美國福特都以大筆資金投資這幾家公司。

日本汽車廠曾經因爲混合動力汽車的成功與投入氫能源引擎失敗，延緩了他們在電動車技術上的發展速度，但現在面對失敗並正視錯誤，開始大步在固態電池技術上加速追趕。全球最大的豐田汽車與日本知名的松下電池已合作開發固態電池，挾着大量技術專利的優勢，已在2020年6月爲新型LQ概念車配備固態電池；3大汽車廠之一的日產也完成固態電池測試設備，並開發新的電解質與電極材料，明年將建成測試生產線，計劃在2028年量產固態電池；日本3大汽車之一的本田則投入3億美元建設首條固態電池生產線，預計明年完成。

豐田推出LQ概念車時，除了規劃自動駕駛功能和強大的人工智能助理之外，還計劃爲它配備全固態電池。（圖／Toyota)

值得注意的是，本田選擇與中國寧德時代與韓國LG合作，該公司業務與銷售副總裁加德納 (Dave Gardner)一針見血地指出，本田完全不相信當前的鋰電池技術會是長期的解決方案，理由是鋰材料短缺，同時難以與汽油車實現價格平價。該公司雄心勃勃地表示，預計在2030年將固態電池商業化，讓固態電池汽車可以實現與混合動力汽車相同的價格水平和續航里程。

被稱爲具有改變遊戲規則能力的豐田固態動力電池。（圖／Toyota)

中國方面也有數家公司積極開發固態電池，包括國軒高科、衛藍新能源、太藍新能源、清陶發展、輝能科技等，許多人原本以爲大陸電動車能借着鋰電池技術新能源汽車賽道上實現彎道超車，但是在固態電池的研發方面，實際上還是日系車廠佔了技術上的先手。雖然大陸的新能源汽車的產量已佔據全球近半數，但是在固態電池的研發上，大陸車企的研發進度顯然較日本又落後了不少，一旦豐田等日系車企在固態電池的技術上實現突破，大陸想在電動汽車上實現彎道超車的期待恐將面臨極大的挑戰。