娅娅 11小时前
日本嘲讽中国搞不定全固态电池,自称技术领先20年,转头官宣2027年小批量生产,日本到底是真有碾压实力,还是怕被中国弯道超车?
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自 20 世纪 70 年代起,日本科研领域便投入巨资致力于研发一种终极武器——全固态电池。丰田等业界巨头原本期望凭借这一独家技术称霸全球市场。

现实却给了他们沉重一击,高昂的成本使得这项具有革命性的技术始终未能走出实验室,停留在 PPT 演示阶段。

令人意想不到的是,日本人历经 50 年未能逾越的障碍,竟然被我国汽车企业一跃突破。从 2025 年青岛全固态电池中试线投产,到宁德时代宣布 2027 年实现小批量生产,这场背后的竞争异常激烈。

回顾动力电池的发展历程,中日韩三国之间的竞争自始至终都十分激烈。动力电池行业主要呈现出中日韩三强争霸的局面。

最早实现锂电池商业化的企业是日本的索尼,随后韩国也开始涉足这一领域,而中国则是后来者居上。在早期,消费电子产品的电池主要由日本生产,韩国在当时尚不具备竞争力。

在早期,中国不仅没有动力电池的生产能力,就连消费电子电池的生产设备也难以从日本购得,要么等待时间过长,要么干脆遭到拒绝,价格也难以承受。

电池的生产过程相当复杂,需要严格控制水分。比亚迪在早年尝试生产电池时,由于无法建立标准干燥室,便想出了一个巧妙的办法,仅建立一个局部干燥空间,人员可以直接进入操作,从而大幅降低了成本,电池价格也因此下降,使得比亚迪能够在国际市场上竞争。

比亚迪的第一个国际客户是摩托罗拉,在此之前,它也向国内手机品牌提供产品。随后,韩国超越了日本,而我国也在逐步追赶。如今,从事动力电池生产的企业,大多起源于小电池制造业。

电池生产过程中需要控制灰尘和水分,作者团队在工厂采访过程中遇到了很大困难,需要经过长时间的沟通才能进入,而且不允许拍照。尽管电池生产的工艺流程是公开的,可以在书籍中查到,但为何各家企业都显得如此神秘?

作者采访了专门为电池企业定制生产设备的杨如坤,他表示,控制空气、灰尘和水分,每家企业都有自己的独特方法,内行人一眼就能看出核心机密,因此同行业的人士也不能互相参观车间,每家企业都有自己独特的生产经验。

要想生产出高质量的大电池,必须具备多年生产小电池的经验,LG、宁德时代、比亚迪、亿纬锂能等企业都是如此。

宁德时代的团队源自 ATL,ATL 曾为苹果提供电池服务;比亚迪则起源于电池制造;亿纬锂能起初生产 ETC 电表电池、医疗精密仪器电池,涵盖各类电池,后来转向动力电池领域。国轩高科是个特例,缺乏小电池经验,为积累技术,先从路灯电池、低速电动车电池入手,逐步掌握了技术要领。

该行业门槛颇高,新入行者寥寥无几。作者团队采访的头部公司从业者,无一不是长期从事电池制造,从小电池起步,中日韩情况皆然。正是凭借扎实的制造经验,中国构建起了难以复制的产业链壁垒。

与日韩相比,中国动力电池实现弯道超车的核心优势在于成本更低、研发投入更大。宁德时代的崛起便是明证,其研发投入高、良率高、生产效率高,成本自然降低,能推出更多类型的电池。

该行业缺乏独门黑科技,技术路线普遍公开。日本、韩国、中国都在竞相研发固态电池等新技术,竞争焦点在于技术优劣、良率高低和生产效率。

政策支持、车企参与以及国内市场的激烈竞争和国际化进程,共同推动了行业快速发展。

在发展过程中,不少企业因技术不足、成本压力而被淘汰。当中国企业将成本与效率做到极致后,全球目光又转向下一个挑战。

众多技术专家和工程师向作者表示,电池本质上类似炸药。锂离子在正负极间来回运动,实现电能的储存和释放,构成一个高能量的电化学体系。

燃油车依赖机械运动驱动,除非油箱起火,否则难以爆炸。而电动车电池若遭受撞击、挤压或泄漏,正负极直接接触可能产生火花,一旦隔膜破损,火势迅速蔓延,引发爆炸。

在根本意义上,动力电池无法实现百分百的安全,只能通过技术进步来增强其安全性,以尽可能减少事故的发生概率。

例如,小米通过改进泄压口、比亚迪的刀片电池以及其他车企的弹匣电池,从结构和工程技术上进行了优化,提升了安全极限,但完全消除爆炸风险仍是不可能的。

因此,全行业都在致力于固态电池的研发,因为只有当固态电池能够显著降低爆炸风险,才能真正解决电池安全问题。公众对电池安全的日益关注,对动力电池企业和车企来说是一个积极的信号,它促使这些企业更加重视这一问题。

在新能源汽车快速发展的前几年,无论是企业营销还是社交媒体宣传,都过分强调了国内技术的领先性、智能化水平和续航里程,而有意无意地忽视了安全问题。

为了消除这一安全隐患,各方都在积极投资全固态电池,力求率先实现小规模生产。目前,固态电池的开发已进入投放前期,许多企业已经建立了中试线,日本也在进行相关研究。

与目前广泛使用的液态锂电池相比,固态电池的主要不同之处在于将液态电解液替换为固态,理论上,这大大降低了安全事故的风险。

固态电池的固固接触特性可能导致因热胀冷缩产生的空隙,进而影响充放电过程,导致电压不稳定等问题。当前行业面临的关键挑战是如何消除这些缝隙。

虽然有些宣传称自家固态电池已经应用于车辆,但实际上很多是半固态电池,即在固固接触层之间加入了液态物质以保持接触均匀。这些技术路线各不相同,有的通过升温实现半固态或凝聚态。

先前,业界成立了固态电池联盟,与会者包括宋公、张公、吕公等资深行业专家。然而,在会议上,由于技术路线的不同,他们直接产生了争执,相互指责对方的技术路线存在问题。

例如,某些路线虽然不易发生爆炸,但使用的材料遇水会产生刺激性的硫化气体,这并不能算作真正的安全。

新华社曾对此进行过报道,中国科学院物理研究所的多个团队正在探索不同的技术路径。其中一种方法是用碘离子作为填充物,一旦出现缝隙,碘离子就会渗透进去,将接触面连接起来,从而解决接触不良的问题。从实验室到中试,再到批量生产,这一过程至关重要。

目前,行业内的所有生产线都是为现有液态电池设计的,而固态电池则需要全新的生产线、供应链和材料供应商,这相当于重新构建整个产业。因此,没有企业敢不跟进研发,以免被市场淘汰。

现在,没有企业敢仅依赖单一的技术路线,各家都在跟进所有前沿的电池技术,各自拥有研究团队。这场关于未来技术的竞争,早已演变成一场长达 50 年的心理战。

如果固态电池能在两三年内实现量产并应用于汽车,将对整个行业格局产生巨大颠覆,成本、固件和原材料都将面临洗牌。

日本早已宣布要研发固态电池,尽管已经说了很多年,但行业会议中经常有人质疑日本能否成功,这反而表明大家对这件事的关注度极高,担心日本会率先实现突破。目前,中国已有数家企业开始进行中试,这仿佛是一场心理战。

固态电池的潜力远超液态锂电池,其应用范围不仅限于汽车行业。理论上,固态电池的能量密度远高于现有的液态电池,后者最高能量密度约为三四百 Wh/kg,而固态电池能够轻易突破四百 Wh/kg,甚至达到五六百 Wh/kg 或更高。

当能量密度超过四百 Wh/kg 时,固态电池的应用范围将拓展至电动船舶、卡车乃至电动飞机,从而推动整个交通系统的电动化进程。

面对新技术可能带来的颠覆性冲击,企业普遍感受到压力,纷纷投入到固态电池的研发中。从国家层面来看,多领域的电动化有助于解决能源安全问题,即使是电动船和电动飞机,即使不用于载人运输,也能发挥重要作用。

在陈立泉的讲座中,曾设想了电动中国的未来景象:每个人的电动车都将成为一个储能单元,在用电高峰期放电,在低谷期充电,从而在全国范围内形成一个分布式能源网络。

这一网络能够有效解决新能源发电的错配问题,即在风力充沛、阳光充足的时期,电力供应过剩而难以储存;而在用电高峰期,电力供应又显得不足。一旦这一能源逻辑得到全面实现,中国的新能源时代将无可阻挡。

日本曾断言,即便给予中国 50 年的时间,也无法研制出全固态电池。他们未能充分认识到中国强大的产业链整合能力。

从海外采矿到无尘车间内完成成品制造,中国成功地将这项高昂的技术成本大幅降低,实现了 " 平民化 "。

到了 2027 年,小规模量产的实现彻底根除了纯电动汽车续航短、充电慢的 " 痛点 "。随后,传统燃油车将遭受颠覆性的冲击,而中国汽车工业在接下来的十年里,必将全面重塑全球竞争格局。

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