日産拟于2028年正式投産全固态電池 行業巨頭加速布局“理想電池”賽道

在汽車制造領域，近兩年進入大衆視野的固态電池逐漸成為行業“新寵”。固态電池被不少專家和企業稱為“下一代電池”，被認為是電動汽車的一種理想電池技術。現階段，豐田、大衆、寶馬、現代汽車、戴姆勒等企業，為了在未來十年的電動汽車激戰中争取領先的籌碼，鉚足了勁發展固态電池，相關中國企業亦在加碼探索，固态電池正在成為車企、電池供應商之間明争暗鬥的一項核心技術壁壘。

近日，日産汽車正式公布了疊層軟包全固态電池（ASSB）電芯的試點生産設施，計劃于2024财年建成一條生産線并投入使用，2028年正式投産。而在4月12日，《中國經營報》記者注意到，日本另外一家汽車制造商本田汽車亦高調宣布，計劃投資約430億日元開展全固态電池示範生産線，規劃于2024年春季啟動。

“搭載了全固态電池車輛的優勢包括能量密度高，行駛裡程更長，快充性能更好，即使是在高溫情況下也能夠實作快速充電。此外，全固态電池可選用的材料非常豐富，正是因為這個特性，日産汽車正在考慮采取無钴或者少钴的方案，減少稀有金屬的運用，以降低原材料成本。”近日，圍繞全固态電池優勢、開發與應用、技術難點及商業化路線等問題，日産汽車召開了中國媒體線上溝通會，在溝通會上，日産副總裁、雷諾-日産-三菱聯盟全球副總裁、綜合研究所所長土井三浩對記者表示。

“固态電池将成為三元電池的傾覆者。現階段，三元電池能量密度和安全性仍然不能滿足政府和市場的需求，而固态電池被日本、中國、美國、歐洲、南韓的資本普遍看好，估計到2025年将有小批量進入市場，将成為電動汽車取代燃油汽車的利器。”汽車分析師張翔此前曾向記者如是分析道。

日産加速研發步伐

記者了解到，根據液态電解質含量，固态電池可分為半固态、準固态/類固态、全固态三類，其中全固态電池不含有任何液體電解質。行業的共識是，全固态電池能量密度更高，安全性好，充電速度也會大幅改善。

全固體電池由于其可見的優越性，正在引起行業内外企業的極大興趣，日本汽車制造商日産汽車就是其中之一。

近日，日産汽車公布了疊層軟包全固态電池電芯的試點生産設施，計劃于2024财年建成一條生産線并投入使用，并計劃于2028年正式投産。可以看到，日産汽車明确了其全固态電池的未來規劃及具體時間節點。

根據“日産汽車2030願景”（Nissan Ambition 2030），日産汽車計劃到2028财年推出搭載日産獨創全固态電池的電動車型，并計劃于2024财年在日本橫濱建造試點工廠，在材料、設計和制造技術等方面不斷對試點生産進行研究。計劃到2028财年，全固态電池能夠将電池成本降至每千瓦時75美元（約合477.4元人民币），同時通過不斷的創新，未來将成本進一步降低至每千瓦時65美元（約合413.8元人民币），以實作電動車型和燃油車型的成本平價。

日産汽車預計将采取哪些措施降低全固态電池的生産成本，業内對此頗為關注。對于這一疑問，在中國媒體線上溝通會上，土井三浩解釋稱：“在技術方面，由于全固态電池本身的能量密度高，随着機關體積能量密度的提高，我們可以實作電池的小型化，進而減少原材料的使用。與此同時，在全固态電池的正極材料方面，我們在考慮采取無钴或者少钴方案，減少稀有金屬，用常見金屬材料進行嘗試，這是全固态電池的優勢之一，它可選的材料非常豐富。另外，生産工藝也是影響成本的因素。利用‘幹式工藝’（dry process）制備正極可以将活性物質和固态電解質放入有機溶劑中混合制作成泥漿狀物質——這種工藝有可能在短期内快速降低成本。”

記者從日産汽車方面了解到，日産汽車全固态電池的能量密度接近傳統锂離子電池的兩倍，擁有出色的充、放電性能，将進一步縮短充電時間。同時，由于降低了昂貴原材料的使用率，可将電池成本降至更低。憑借諸多優勢，日産汽車計劃将全固态電池應用到皮卡等更廣泛的細分車型領域，進一步提升電動車型的競争力。

“日産汽車以往在研發實踐中所積累的知識和經驗，将助力全固态電池的開發。目前，我們已經擁有了重要的技術積累。未來，日産汽車的研發和生産部門将繼續協作，充分利用試點生産設施，加快全固态電池的商業應用。”在全固态電池技術說明會上，日産汽車公司執行副總裁，負責研發與産品開發的中畔邦雄（Kunio Nakaguro）表示。

龍頭企業争先占領高地

實際上，固态電池領域的争奪戰并非剛剛開啟。記者注意到，國際主流車企如豐田、大衆、寶馬、現代汽車、戴姆勒等企業早已在加碼固态電池技術的研發投入，希望在下一代動力電池技術競争中占據主導權。

4月12日，本田汽車釋出了純電動汽車事業領域的最新舉措。其重磅舉措包括：未來10年，将投入約8萬億日元（約合4058億元人民币）研發經費，其中在電動化和軟體領域共計投入約5萬億日元（約合2536億元人民币），加快電動化程序；到2030年，将在全球市場推出30款純電動汽車，計劃年産量超過200萬輛；開展全固态電池示範生産線，投資430億日元（約合人民币21.8億元），計劃于2024年春季啟動。

同為日系車企，豐田在固态電池領域布局較早。早在2011年，豐田汽車方面就曾表示将在2015年到2020年推出固态電池，不過未見明顯進展。2021年7月，豐田汽車電池業務相關負責人曾向媒體記者透露，豐田已經按計劃成功制造了固态電池，并且已經安裝到了概念車上。按照豐田的規劃，計劃2025年前，其全固态電池将實作小規模量産，首先搭載在混動車型上；到2030年前，豐田的全固态電池要實作持續、穩定生産。

除了上述企業，現代汽車、寶馬等企業也都在進行固态電池技術的研發，并給出了具體的時間規劃。譬如，現代汽車計劃在2025年試生産配備固态電池的電動車，2027年部分批量生産，在2030年左右實作全面批量生産；寶馬計劃在2022年采購測試用電池，2025年前推出搭載固态電池的原型車，并在2025年之前開始對配備全固态電池的車輛進行路測，在2030年前實作量産。

國内企業亦有意搶食。2021年5月25日，國内動力電池龍頭甯德時代（300750.SZ）在釋出的投資者調研紀要中曾提到，公司在固态電池方面已有多年研究。與此同時，甯德時代方面也曾公開表示，其已可以做出固态電池樣品。近期，記者從贛鋒锂業（002460.SZ）方面獲悉，在固态電池及相關材料領域其已布局國内專利150餘項，國際專利5項，獲授權專利近80項。此外，2022年1月，孚能科技（688567.SH）方面亦宣布，公司第一代半固态電池（能量密度330Wh/kg）送樣給整車廠獲得了良好回報。

當下，固态電池正在成為“新風口”。然而，多位受訪業内人士指出，需要看到的現實是，現階段全固态電池技術難題沒有完全解決，距離商業化還有較長距離，全固态電池的大規模量産還有很長的路要走。

“全固态電池現在距商業化還很遠，10年内完全攻克全固态難度很大，近5年實作難度較大。”一位動力電池從業人士告訴記者。

長期緻力于電池研究的中國科學院實體研究所研究員李泓亦表示，目前不同類型的全固态電池還存在着很多的技術挑戰。李泓解釋道：“譬如，聚合物全固态電池主要問題是隻能在高溫下運作，同時不耐氧化，隻能跟磷酸鐵锂正極來比對，是以能量密度較低；氧化物全固态（電池），電解質陶瓷片容易脆裂，界面電阻高，大容量電芯很難制備。是以，盡管全球對全固态電池高度地關注和高強度地研發，但依然存在着很多技術挑戰，目前正在不斷地發展各類技術去改善全固态電池面臨的問題。”

甯德時代方面此前曾公開表示，現階段全固态電池裡面仍有科學難題還未解決，如固态擴散和液态擴散難度不是一個數量級，沒徹底解決之前很難從根本上做好真正的固态電池。“技術的商業化有三個步驟：第一是研究技術路線的可行性；第二是産品路線，将研發技術變成産品是一個工程優化的過程，比如安全怎麼設計等；第三是商品路線，因為商品要求盈利，在商業化上須具備可行性，要求生産出來的商品能夠銷售并實作利潤再重新投入研發，如此循環。公司研發固态電池多年，處于第一梯隊，可做出固态電池樣品，但相關名額離實作商業化還有較長距離。”