中國儲能網訊:當前,蓄電池領域投資在日本可謂風頭正勁,尤其是關系電動汽車(EV)行業(yè)競爭力的車載電池。據日本經濟產業(yè)省統(tǒng)計,2015年日本車載電池在世界市場的份額超過50%,但到2020年急劇減少到約20%。韓國SNE調查的數據進一步顯示,2022年這一占有率已下降到10%左右。
對此,日本政府一方面大力推進蓄電池產業(yè)本土化,以高額補貼引導大規(guī)模投資,以“保障供應鏈安全”;另一方面以豐田為代表的各大企業(yè)紛紛布局,加強研發(fā)和生產能力建設,積極布局被視為“明日之星”的全固態(tài)電池,目標指向“改寫EV版圖”。
政府:列為戰(zhàn)略領域,加大投資引導
與蓄電池有關的投資在電動汽車、綠色能源等發(fā)展中起著核心作用,日本《經濟安全保障推進法》將蓄電池與半導體一并列為“特定關鍵物資”。
在日本政府經濟發(fā)展指導文件《新資本主義的大設計和實施計劃》(2023修訂版,6月發(fā)布)所列明的戰(zhàn)略領域中,蓄電池緊隨在半導體之后,與生物制品、數據中心等并肩。該文件認為,需在日本國內推進大規(guī)模的蓄電池選址和投資計劃,并提出幾方面措施:擴大蓄電池、設備等制造基礎,加強官民合作和國際合作以保障原材料供應,以全固體電池等新一代電池量產為目標的技術開發(fā)、實證和人才培養(yǎng)等。
做好產業(yè)規(guī)劃的同時,日本政府在2022財年補充預算中預留了3300億日元用于蓄電池生產和研發(fā)援助。相關設備投資的三分之一、技術研發(fā)費用的二分之一可以獲得政府補貼。
近期政府補貼資金的用途和分配也陸續(xù)明確。包括將為本田公司和湯淺蓄電池公司在日本國內新建鋰電池工廠的計劃提供最高約1587億日元的補貼;為豐田公司在日本的EV用鋰電池投資補貼約1200億日元;此外,松下的汽車電池項目,開發(fā)和生產用作電池材料粘合劑的吳羽公司(Kureha),推進絕緣材料生產的旭化成公司等多家電池材料和部件制造商也將獲得政府補貼。
企業(yè):多手準備全方位布局
日本經濟新聞社2023財年設備投資動向調查顯示,汽車業(yè)計劃投資金額同比增長16.6%,領銜各行業(yè)增長,包括汽車用電池在內的相關領域投資非常活躍。
從豐田發(fā)布的EV用電池事業(yè)相關信息看,其正在實施兼顧遠近、高低需求的“全方位”戰(zhàn)略。豐田副社長中島裕樹表示:“跟發(fā)動機一樣,電池也需要選擇?!?
一方面擴大生產能力,提高現有鋰電池性能。在與松下控股(HD)合資的電池企業(yè)Prime Planet Energy & Solutions(PPES)姬路工廠以及Prime Earth EV Energy(PEVE)新居工廠,分別增強及新增EV電池生產線,使EV電池年產能增加25吉瓦時。計劃在2026年推出下一代電池產品,預期該產品充電20分鐘可行駛約1000公里。
另一方面,與豐田自動織機合作,投資開發(fā)并大規(guī)模生產雙極磷酸鐵鋰電池。與搭載在現行EV“bZ4X”上的鋰電池相比,其有望將零部件減少近八成、成本降低四成。豐田的目標是在2026-2027年實現雙極磷酸鐵鋰電池商業(yè)化。預計屆時豐田將在其普及價位車型中裝載這種電池。
同時,2027-2028年以實用化為目標,推進全固態(tài)電池開發(fā),期望達到充電10分鐘以下行駛1200公里的性能。
其他大型車企及電池制造商也紛紛開始大舉投入。本田和湯淺蓄電池公司將投資約4300億日元開發(fā)和大規(guī)模生產汽車和家庭用蓄電池。松下控股2023財年計劃投資7000億日元,并將約一半用于增加EV電池的生產。日本主要電池制造商遠景動力(Envision AESC Japan)將投資約500億日元在茨城縣建設一個新工廠,目標是2024年全面投產并為7萬輛電動車生產電池。
全固態(tài)電池被寄予“改寫EV版圖”厚望
豐田近期發(fā)布消息稱,有望在2027年推出一款配備全固態(tài)電池的電動汽車。有觀點認為,該電池或是下一代電池的主流,如果投入實際使用,EV市場的版圖可能會被改寫。
日本經濟產業(yè)省也將全固態(tài)電池看作日本EV行業(yè)卷土重來的“王牌”,一直支持開發(fā)全固態(tài)電池。日本經濟產業(yè)省預計,在全固態(tài)電池商業(yè)化之前,日本公司可能會“疲于應對,甚至退出市場”。
與當前作為電動車主流電池的液態(tài)鋰電池相比,全固態(tài)電池具有固體電解質,其特點是充電時間短、巡航距離長。但據日本科學技術廳估計,全固態(tài)電池(基于硫化物)的生產成本為每千瓦時60000-350000日元,比現有鋰電池的成本(每千瓦時約14000日元)高4-25倍。開發(fā)規(guī)模化生產技術以降低制造成本將是廣泛使用全固態(tài)電池的關鍵。
豐田在全固態(tài)電池的研究和開發(fā)方面處于領先地位,擁有1000多項相關專利。雖然其對全固態(tài)電池有很大期待,但在實現實用化初期階段,全固態(tài)電池制造成本高昂,估計只能用于豪華車型。評論認為,豐田的“全方位”戰(zhàn)略就是在等待全固態(tài)電池制造成本下降。
作為鋰電池發(fā)展的“下一步”,各大汽車和電池公司相繼投入全固態(tài)電池研究和開發(fā)。市場調查機構富士經濟估計,到2040年全固態(tài)電池市場將增長到38605億日元。
日產汽車公司計劃于2028財年之前推出由該公司開發(fā)的全固態(tài)電池驅動的電動汽車,在2024財年前在其橫濱工廠建立全試制品生產線,以驗證材料、設計和制造工藝。
固體電解質開發(fā)企業(yè)出光興產公司近日宣布,將提高其固體電解質的生產能力,目標是在2025年3月前提高現有工廠的生產能力,在2027年大規(guī)模生產固體電解質。固體電解質是全固態(tài)電池的關鍵組成部分,被認為是下一代電池的支柱。
不過,也有觀點認為,車載用全固態(tài)電池需要具有10年以上的壽命和抗振性,當前仍面臨很多技術課題。
值得一提的是,日本輿論和業(yè)界時時提及早前日本曾在電動車、鋰電池、光伏面板研發(fā)中占據優(yōu)勢,而后卻未能轉化為產業(yè)領先的事例,一定程度表現出研發(fā)優(yōu)勢無法順利轉化為產業(yè)優(yōu)勢的擔憂。