隨著電動汽車在全球范圍內(nèi)持續(xù)發(fā)展，下一代電池技術正步入聚光燈下——即全固態(tài)電池（ASSB）。與傳統(tǒng)鋰離子電池相比，全固態(tài)電池具有更高的能量密度和增強的安全性，有望同時解決續(xù)航里程、充電時間和熱穩(wěn)定性等多個挑戰(zhàn)。

從地域上看，固態(tài)電池技術創(chuàng)新集中在少數(shù)國家。根據(jù)TrendForce的數(shù)據(jù)，中國和韓國在商業(yè)化方面緊隨日本之后，日本在2024年為全固態(tài)電池提供了超過6.6億美元的補貼。日本領先的汽車制造商正意圖在這一突破性技術的研發(fā)和商業(yè)化方面取得全球領先地位。

PART1

豐田

在固態(tài)電池所使用的材料中，基于硫化物電解質(zhì)的固態(tài)電池路線被認為是最有前景的，但也最具技術挑戰(zhàn)性。迎接這一挑戰(zhàn)的是兩家日本巨頭：豐田汽車和出光興產(chǎn)。兩家公司已對固態(tài)電解質(zhì)進行了二十多年的研究。出光興產(chǎn)專注于基于硫化鋰的電解質(zhì)合成，而豐田則專注于電池集成和車輛級優(yōu)化。2024年，他們正式宣布建立戰(zhàn)略合作伙伴關系，并計劃于2027年在千葉建設大型生產(chǎn)基地，硫化鋰年產(chǎn)能為1000噸。該項目已獲得日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)?。∕ETI）的批準，預計耗資1.42億美元（213億日元）。

固態(tài)電解質(zhì)

出光興產(chǎn)通過利用石油精煉過程中的副產(chǎn)品，培養(yǎng)了制造固體電解質(zhì)中間材料——硫化鋰的技術，并致力于開發(fā)量產(chǎn)技術以建立穩(wěn)定供應體系。公司持續(xù)推進小型實證設備能力提升和量產(chǎn)實證裝置的建設計劃，將助力2027至2028年全固態(tài)電池的實用化。豐田計劃在2027-2028年推出配備全固態(tài)電池的電動汽車，其性能指標包括1000公里的續(xù)航里程和10分鐘的快速充電。通過確保本地化的硫化鋰供應，豐田和出光興產(chǎn)正在為日本減少對中國和韓國電池材料的依賴做出努力，同時也在全球電動汽車制造中確保了競爭優(yōu)勢。

PART2

日產(chǎn)

日產(chǎn)2018年開始研究固態(tài)電池，2022年取得初步成果。在技術路線上，日產(chǎn)同樣選擇的是硫化物路線，目標1000Wh/L。按照規(guī)劃，2024年8月中試線設備進行安裝，2025年3月橫濱工廠固態(tài)電池中試線開始運營，2026年進行車輛測試，2028年在新款EV車型中搭載應用。

此前，日產(chǎn)歐洲產(chǎn)品規(guī)劃總監(jiān)Christop Ambland表示：“我們確實計劃在2028年實現(xiàn)固態(tài)電池量產(chǎn)，但這個過程不能操之過急，必須確保技術成熟可靠，能夠達到用戶的期待?！贝送猓债a(chǎn)汽車正在與美國宇航局（NASA）合作開發(fā)新型全固態(tài)電池，目標是2028年實現(xiàn)產(chǎn)品發(fā)布和試點工廠采用的電池。

2025年，日產(chǎn)在其神奈川縣研發(fā)設施內(nèi)的試驗工廠開始制造全固態(tài)電池。該公司正作為重組的一部分，全面重新評估開發(fā)和生產(chǎn)投資，包括中止磷酸鐵鋰（LFP）電池工廠的建設。然而，作為電動化時代競爭核心的全固態(tài)電池，仍按原定計劃在2028年度實現(xiàn)實用化。

日產(chǎn)的全固態(tài)電池試制生產(chǎn)設備和電芯

日產(chǎn)專注于開發(fā)其獨特的電池架構和制造工藝，目標應用不僅包括電動汽車，還包括其e-POWER混合動力系統(tǒng)。在車載液態(tài)鋰離子電池開發(fā)領域一直領先于競爭對手的日產(chǎn)汽車，到該年度為止的研究開發(fā)費用總額約為153億日元，其中約98億日元由新能源產(chǎn)業(yè)技術綜合開發(fā)機構（NEDO）的“綠色創(chuàng)新基金”提供補助。

PART3

本田

2024年，本田在其栃木工廠建立了一條示范生產(chǎn)線，開始進行全固態(tài)電池的試驗生產(chǎn)和評估。該示范生產(chǎn)線的總面積約為27400平方米，配備了能夠驗證每個生產(chǎn)流程的設施和設備，包括電極材料的稱量和混合、電極組件的涂覆和輥壓成型以及電池的形成，以及模塊的組裝。

本田全固態(tài)電池示范生產(chǎn)線俯視圖

基于傳統(tǒng)的液態(tài)鋰離子電池生產(chǎn)流程，本田全固態(tài)電池生產(chǎn)流程采用輥壓技術，這有助于提高固態(tài)電解質(zhì)層的密度，是全固態(tài)電池生產(chǎn)獨有的工藝，并使連續(xù)壓制成型成為可能。通過采用輥壓技術，本田致力于提高電解質(zhì)與電極之間的界面接觸程度，并提高整體生產(chǎn)效率。此外，通過整合和加速一系列裝配流程，包括正負極的粘合，本田將致力于顯著減少每個電池的生產(chǎn)時間。

本田輥壓工藝

通過采用高效的生產(chǎn)工藝提高全固態(tài)電池的成本競爭力，并將電池應用擴展到包括汽車、摩托車和飛機在內(nèi)的廣泛本田移動產(chǎn)品中，本田旨在利用規(guī)模經(jīng)濟進一步降低電池成本。通過這些舉措，本田將向更多客戶提供其創(chuàng)新的全固態(tài)電池技術帶來的新價值，并擴大移動的樂趣。

本田整體的策略是“欲速則不達”。公司并未急于商業(yè)化，而是采取穩(wěn)扎穩(wěn)打的方法，通過全面驗證電池結構、材料選擇和制造工藝，來建立強大的技術基礎。這種謹慎的做法體現(xiàn)了本田對安全和質(zhì)量的持久承諾。

PART4

小結

有分析認為，日本固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢在于技術積累和專利壁壘，但成本高、產(chǎn)業(yè)化慢成短板，將影響其在固態(tài)電池時代的全球競爭力。未來，日本能否在2027-2030年窗口期實現(xiàn)硫化物全固態(tài)電池的規(guī)?；瘧?，將決定其能否在新能源汽車產(chǎn)業(yè)變革中重新定義競爭規(guī)則。

資料來源：

日刊汽車新聞，JE Bridge，Batteries Daily，企業(yè)官網(wǎng)。

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