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日本豐田和日本出光興產石油公司宣布，將在純電動車用全固態(tài)電池量產方面展開合作，共同致力于固態(tài)電解質量產技術的研發(fā)和生產力提高，爭取2027至2028年使全固態(tài)電池進入實用化階段。
據(jù)兩家公司聯(lián)合發(fā)布的公報，本次合作研發(fā)的全固態(tài)電池使用的是硫化物固態(tài)電解質，這種固態(tài)電解質能實現(xiàn)大容量、大功率等特性。硫化物固態(tài)電解質使用的中間材料是硫化鋰，這種材料是用石油精煉過程中的含硫副產物生產的。
兩家公司的合作將分三步走：
第一階段是硫化物固態(tài)電解質的研發(fā)和準備量產驗證；
第二階段由出光興產推進硫化物固態(tài)電解質的制造和量產，并由豐田汽車公司推進使用這種固態(tài)電解質的全固態(tài)電池以及搭載這種全固態(tài)電池的純電動車研發(fā)，爭取在2027至2028年將搭載這種全固態(tài)電池的純電動車推向市場；
第三階段，兩家公司將根據(jù)第二階段業(yè)績探討未來的正式量產。
豐田汽車公司社長佐藤恒治當天下午在發(fā)布會上表示，全固態(tài)電池能實現(xiàn)充電時間短、續(xù)航距離長、輸出功率大等特性，并且耐高溫和高電壓，安全性好，能滿足對動力性能要求高的跑車、需要頻繁快速充電的商務用車等需求。
不過，全固態(tài)電池的耐久性問題是一大挑戰(zhàn)，反復充放電會導致電池正負極和固態(tài)電解質之間出現(xiàn)龜裂，使電池性能下降。出光興產在固態(tài)電解質材料研發(fā)方面具有技術優(yōu)勢，此次合作有望解決上述難題。
官方資料顯示，日本出光興成立于1940年，以銷售潤滑油產品起家，目前已經是日本第二大石油公司，也是全球主要OLED材料供應廠家之一，此外，該公司一直在開發(fā)固體硫化物電解質。
日韓固態(tài)電池專利最多
有機構研究表明，盡管當前我國動力電池產業(yè)雖處于全球領先地位，但在全固態(tài)領域等迭代技術上與日本企業(yè)還存在差距。
以全固態(tài)電池專利數(shù)量為例，成都市科學技術信息研究所發(fā)布的報告顯示，日本在全球固態(tài)電池專利申請數(shù)量Top20中已經獨占15席，豐田以近2500件位列全球第一，剩余5個位置由韓國包攬。
企業(yè)專利申請數(shù)量在很大程度上反映企業(yè)的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力，而且如果海外專利的數(shù)量不足，也會對企業(yè)未來參與國際市場競爭產生不利影響。
并且，日本已把加快全固態(tài)電池的商業(yè)化提升到戰(zhàn)略層面：此前，日本經濟產業(yè)省發(fā)布《蓄電池產業(yè)戰(zhàn)略》，明確到2030年左右實現(xiàn)全固態(tài)鋰電池的正式商業(yè)化應用。
有專家認為，如果能占領全固態(tài)電池商業(yè)化的制高點，豐田還有可能在汽車行業(yè)轉型中半道趕上的機會。換言之，日本企業(yè)很有可能借此實現(xiàn)“換道超車”。
豐田方面，其早在2008年就與固態(tài)電池初創(chuàng)企業(yè)Ilika展開合作，進軍固態(tài)電池領域。
2020年，豐田與松下成立了一家合資企業(yè)，共同開發(fā)和生產棱柱形鋰離子電池以及固態(tài)電池。
今年7月，豐田公司在新聞發(fā)布會上表示，已經在固態(tài)電池技術上取得了重大突破，能夠將電池的重量、體積和成本減半。
如果說豐田將在2027年實現(xiàn)配套全固態(tài)電池的純電動車推向市場，那么它就較2023年實現(xiàn)商業(yè)化應用的目標，提前3年。
中國半固態(tài)電池先行
目前，國內多數(shù)企業(yè)以氧化物作為電解質，來推動固態(tài)電池的研發(fā)。
據(jù)完全統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2022年以后國內部分車企開始搭載半固態(tài)電池，如蔚來發(fā)布的ES6、東風發(fā)布的E70、嵐圖發(fā)布的追風等車型，大部分都搭載了以氧化物為電解質的半固態(tài)電池。
但加入了液體的固態(tài)電池，由于減少使用固態(tài)電解質，導致其能量密度提升不如全固態(tài)。例如，ES6搭載的半固態(tài)電池能量密度為360wh/kg。
因此，國內半固態(tài)電池雖然已經實現(xiàn)了商業(yè)化，但由于能量密度提升不明顯、電導率不如液態(tài)鋰，以及氧化物電解質材料價格也要高于液態(tài)鋰，僅僅可能只是把半固態(tài)電池作為了過渡產品。
不過，在全固態(tài)電解質方面，最近有兩個代表性的項目落地了：
首先是9月7日，中科固能硫化物全固態(tài)電解質生產基地項目簽約儀式在常州市舉行。中科固能硫化物全固態(tài)電解質生產基地項目，將建成世界范圍內首條百噸級規(guī)?；苽淞蚧锕虘B(tài)電解質的生產線，為未來萬噸級別硫化物固態(tài)電解質的制備提供充分的實踐經驗和基礎數(shù)據(jù)，同時在設備設計、工藝路線等方面取得世界領先地位的核心關鍵知識產權。
其次是9月14日，瑞逍科技硫化物全固態(tài)電解質生產基地項目簽約落戶衢州市龍游經開區(qū)。根據(jù)該項目規(guī)劃，預計2025年建成并達到百噸級全固態(tài)電解質生產能力，2028年實現(xiàn)年產6000噸全固態(tài)電解質的目標，屆時將極大推動全固態(tài)電池的產業(yè)化發(fā)展，在全球范圍內起到示范作用，配合產業(yè)鏈上下游，開啟全固態(tài)電池的萬億規(guī)模市場。
此外，還值得一提的是，近期中國科學技術大學馬騁教授研發(fā)出一種新型固態(tài)電解質——氧氯化鋯鋰，綜合性能和目前最先進的硫化物、氧化物固態(tài)電解質相近，但成本不到后者的4%，這是國內在固態(tài)電池領域的最新進展。
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