全固态电池太重要 日本三大车厂争相插足研发

在电动车电池续航力方面，由於现行锂离子电池仍有不足，因此有不少改良方案，甚至有可一举解决续航焦虑的下一代电池技术正在发展中，其中，以全固态电池最有可能成形。

在既有的锂离子电池市占率，日本最大厂Panasonic已从早期的遥遥领先落到第三名，且Panasonic也并未向国内与韩国厂商一样大举投资设备，因此，日系电动车电池是否会重夺市占，希望就落在全固态电池上。

丰田汽车(Toyota)、日产汽车(Nissan)与本田汽车(Honda)等日本三大车厂，考量到全固态电池的重要性，以及研发所需资源的长期投入，因此不会像纯电动车(BEV)尚未风行时期，或像油电混合车(HEV)般，将驱动电池主要委由其他电池厂供应。如日产汽车在2018年将电池子公司Automotive Energy Supply Corporation(AESC)卖给中资远景集团(Envision Group)，成为後来的远景AESC。

这一次，日本三大车厂自行投入全固态电池研发，可能以自家研制为主，或以对外出资方式取得某些全固态电池新创的技术，但主要仍由自己主导。电池对於纯电动车太过重要，下一代电池技术最好由车厂自行掌握。

丰田电池投资　给日产与本田带来压力

丰田汽车在2021年下半提出的电池投资规划，给日产汽车、本田汽车等其他日本车厂带来跟进的压力。

根据日经新闻(Nikkei)、日刊工业新闻(Nikkan)等报导，丰田2021年9月提出，将在2030年前投资车用驱动电池1.5万亿日圆(130亿)，其中1万亿日圆用於提升电池产量至200GWh。

但随後丰田又在2021年12月宣布要投资4万亿日圆於电动车与电池，把电池2030年产能目标，提升到280GWh，电池投资额上升为2万亿日圆。因为丰田的纯电动车与氢燃料电池车(FCV)的2030年销售目标，已经从原本的200万辆上调到最少350万辆，电池也必须跟进。

至於全固态电池，丰田在2020年6月已开始让全固态电池搭载於纯电概念车LQ上，并透过行驶来取得电池使用的数据。这辆概念车2020年8月甚至取得车辆牌照，以便於行驶测试。

丰田维持2020年代前半推出全固态电池实用化产品的计划，首先将搭载於油电混合车，之後会把全固态电池搭载於豪华车品牌Lexus旗下的纯电动车上。丰田的全固态电池时间表，应该是目前最早的厂商之一。

德国大众汽车(Volkswagen)与美国新创QuantumScape合作研发的全固态电池，以锂作为负极，预计2024~2025年左右量产。此外，BMW与美国新创Solid Power合作的全固态电池，则预计2022年推出测试用产品，2025年搭载於车辆上路测试，2030年上市。这些时间表都与丰田的类似。

丰田另外在专利布局占有不小的优势。根据日经2021年6月的评论中引用的正林国际专利商标事务所(Shobayashi International Patent &Trademark Office)报告，丰田握有的全固态电池国际专利数量近1,000件，遥遥领先第二名、约500件的乐金化学(LG Chem)。

曾与丰田合作研发车用驱动电池的东京工业大学教授菅野了次在2021年表示，全固态电池很可能在5年内达成实用化，但问题是推出之後，还需要不断改进，逐步发挥全固态电池的优势，就如同150年历史的铅蓄电池与30年以上的锂离子电池一样。

在2025年左右就会有车厂把全固态电池实用化，推升了竞争热潮，使其他车厂跟进。

日产紧追丰田　全固态电池2024试产2028量产上车

日产汽车与联盟厂商雷诺汽车(Renault)、三菱汽车(Mitsubishi Motors)在2022年1月27日宣布，在2030年度(2030/4~2031/3)前要把电池效能提高至220GWh，约为目前的20倍，接近丰田汽车2030年电池产量280GWh的目标。

3家车厂联盟会在日本与法国等地扩建电池工厂，另外，也会和日产仍保有部分股份的远景AESC合作，兴建新电池工厂。

2026年度(2026/4~2027/3)前，3家合计将投入电动车研发230亿欧元(263亿美元)，并在2030年度前推出35款纯电动车，其中9成车款采用5种电动车共同平台生产。

在全固态电池方面，将由日产主导研发，搭载於3家车厂联盟旗下的纯电动车，藉由扩大产量达到降低成本的效果。

日产认为到2028年时，预计电池的价格将会降到1kWh约75美元。而日产的全固态电池，将可消除液态锂离子电池的漏液与使用温度狭窄等问题，还能透过简化冷却系统等方式，把成本降低至1kWh约65美元。这可让纯电动车和燃油车的成本大致相等。

雷诺汽车董事长兼日产汽车董事的Jean-Dominique Senard表示，3厂联盟中，电动车的电气系统(electrical system)由雷诺主导，但在电动车电池的技术、尤其是全固态电池的研发上，是由日产主导。联盟采用的研发合作，是采取一家主导、其他两家跟随的模式。

日产曾在2022年11月底的技术展示会上透露，会投入1,400亿日圆研发全固态电池，试制产线将於2024年在日本横滨的日产工厂内设置，并开始试产以建立量产技术，2028年正式量产并搭载於纯电动车。

在展示会上，日产发表了电动车的未来愿景，将把全固态电池整合到类似於滑板结构的电动车平台上。

对於曾在2018年把电池事业出售的日产来说，又再次把新型电池的研发抓在自己手上。用於研发全固态电池就用了1,000亿日圆以上，对日产来说已算是全力以赴。

日产社长内田诚表示，全固态电池不只是在电解质采用固态材料，而且在正极与负极，也会采用新材料。

目前在锂离子电池，正朝向正极材料无钴化发展，负极材料则有采用矽材料以容纳更多锂离子的研发方向，例如2017年日本物质材料研究机构就研发以矽为负极材料，可把既有锂离子电池的容量提升至1.5倍，锂离子容纳量提高至10倍左右。

不过，日产尚未透露采用哪一种材料的详情。

本田自行研发层压式袋型全固态电池　约2030实用化

本田预计2021年度(2021/4~2022/3)透过实验产线开始进行全固态电池生产技术的验证。在2022年1月下旬的车业展示会Automotive World上，本田提及在全固态电池的研发现况。

本田自行研发的全固态电池，电池芯的形状为大型层压式袋型电池，预计将在2030年左右实用化。搭载全固态电池的纯电动车，在价格与续航距离上，与油电混合车相当。

本田规划2040年起全面销售纯电动车与氢燃料电池车，年销量将达到400万辆，相应的电池需求量也快速增加。

在电池发展上，本田表示会在两方面进行投资，包括液态锂离子电池的产能扩大，以及下一代电池的实用化两方面进行投资。总计规模约数万亿日圆。在全固态电池实用化搭载上车之前，也还有其他改良现有电池或推出新型电池的方法，可以因应电动车需求。

例如本田在2022年1月宣布，将出资美国电动车电池新创SolidEnergy Systems(SES)，出资占比约2%，金额未公开。

SES在2022年2月透过特殊目的收购(SPAC)公司的方式於纽约证交所上市，借此时机接受本田出资SES。除本田之外，通用汽车(GM)与现代汽车(Hyundai Motor)也出资SES，并与富士康建立合作关系。

本田同时也与SES并签订了下一代锂金属电池的合作研发合约。这种新型电池预料可比现行的锂离子电池具有更大电容量，有效延长纯电动车续航距离。

SES於2012年由胡启朝成立，以美国波士顿为总部，在国内上海已建立试产线，并将持续扩充，在韩国则正在兴建试产线。波士顿以材料与软件演算法的研发为主，在国内上海与韩国则主要负责电芯、模块的研发以及与车厂的合作。

本田强调，在电动车电池的发展上有好几个选项并行，自行研发全固态电池是一个选项，与SES合作研发锂金属电池也是其中的一环。

责任编辑：舒能翊