中方重大突破，西方固態電池未來被鎖死，日本萬億投資打水漂

在過去數年，固態電池一直是中日韓美歐等多個國家都在競逐的高地，這背后主要是固態電池能量密度高，加上固態電解質機械強度很高，可以防止鋰枝晶穿刺，所以固態電池能夠使用比容量極高的鋰金屬負極材料，而且僅通過這一改進鋰電池的能量密度就可以提升至400W·h/kg，甚至有些高達500wh/L能量密度。

但如今中方重大突破，日本與美歐在固態電池領域與中方的差距可能拉大，日本趕了大早，卻可能趕了晚集。

在新能源車領域，固態電池是目前最具顛覆性的技術，2011年，東京工業大學的Kanno教授發明了一種硫化物固態電解質，在學術界引起轟動，也帶動了全球對于固態電池研發的熱情。2020年時，日本鋰電池就被中國反超，原材料、零部件也被中國企業壟斷，于是他們就將希望押注在了下一代固態電池。

但固態電池的發展始終受到一個問題困擾，就是從電解液從液態變成固態的過程，存在于固態電解質的離子電導率低、固-固界面穩定性差、金屬負極以及鋰枝晶的生長問題。這些技術問題影響了電池的充放電速度、容量保持率和循環壽命，是實現固態電池商業化的關鍵障礙。

但盡管難題存在，日本燃油車巨頭豐田，迫切想憑借全固態電池顛覆中國產業優勢，豐田自2000年以來積累了約1300項固態電池相關專利，位居世界第一，并且2012年就試制了全固態電池，在2020年展示了搭載固態電池的概念車。

2022年，日本豐田、松下等電池企業組建了固態電池聯盟，準備大干一場。2023年，日產首家宣布全固態電池研發成功，2028年上市量產。日產宣布的固態電池完全去除了電池中的液體元素，大大提高存儲和電力傳輸的效率，將能源密度提高一倍，充電速度提高三倍。

后來松下、豐田都官宣了固態電池研發成功的消息。

直到2024年9月，豐田宣布其固態電池已經獲得日本經濟產業省的認證，得到了日本政府的資金和政策支持，將于2026年開始逐步生產全固態電池。與此同時，日產、三星、Soild Power也宣布計劃在2027-2028年前后量產全固態電池。

數據顯示，前前后后，日本投入了1.5萬億日元深耕固態電池技術，就是希望可以重奪新能源汽車領域的話語權。

按照豐田之前公布的信息，搭載固態電池的車型續航里程將超過1000km，并且充電時間僅需10分鐘。

不過，其固態電池是否有解決相關難題，豐田也沒有對外透露，外界不得而知。但是目前日本硫化物路線成本偏高，且空氣穩定性差、對水分非常敏感，因此對電池制造的環境要求嚴格，生產流程難度高是事實，也是困擾豐田等日企的關鍵難題。

而近期中科院消息曝出，日前，中國科學院等團隊在頂級期刊Nature Sustainability《自然-可持續發展》發表了全固態電池研究的最新進展。

這項研究不僅可以使造出來的電池脫離實驗室環境，還可以讓軟包電池實現300次循環后容量高于70%，并支持5C級別的高充放倍率。

論文發表在Nature Sustainability《自然-可持續發展》

論文顯示，他們全球首創的研究可以使固態電池在充放電的時候形成一層動態自適應界面（DAI, Dynamic Adaptive Interface），最終在低壓甚至零外壓下維持穩定循環。

根據業內人士分析，這個技術突破真正的亮點在于，它解決了現在固態電池存在的內部阻抗大，離子傳輸效率低的業界難題。

在過去，固態電池的一大難題是，固體電極與固體電解質之間存在著固固界面接觸不良的問題，從而制約了固態電池的性能，以前大家的研究方向是如何給兩者施加壓力，使得兩者可以更好的粘合在一起，但最終效果不太理想。這個接觸不良的難題，會增加電池內部的電阻，一方面對自身電能產生消耗，另一方面也阻礙了離子的快速流動，充電能力要弱于液態電池。

如何才能讓固體電池與固態電解質完美貼合呢，咱們的科學家直接從分子設計層面去實現界面一體化，就是在聚合物的主鏈上，引入乙氧基團和短硫鏈，這就提升了電化學的活性，同時提到了離子的傳輸能力。

如果用一種比喻來解釋的話，就是科學家們設計了一種分子級別的“膠水”，不僅能將電極和固態電池很好的粘合在一起，還具有優秀的導電性，這就使得電池的能量密度提升了86%，這種新材料的設計也順便使得電池，具備可反復折疊的能力。在可穿戴設備上也有很大的想象空間。

而在我國固態電池關鍵技術突破的這一刻，除了稀土之外，現在又增加了石墨和鋰電池的出口管制——要知道，鋰電池絕對是高端產業，是除軍工、衛星之外，民用領域的絕對高科技，對于鋰電池，目前的儲能、新能源車等方面這個都是關鍵的資源，沒有這個東西一切無從談起！

未來最重要的能源體系一定是光伏、風電及其配套儲能，鋰電池在能源產業上的戰略地位不亞于光刻機對芯片產業的重要性。

在鋰電池出口管制中，其中一條是，“能量密度大于300Wh/kg的電池”？基本只有半固態和固態電池才能達到這個級別。而半固態和固態電池，中國日本美歐都還在緊鑼密鼓發展中，限制鋰電池出口，相當于限制日本與美歐制造半固態和固態電池的發展進度。

還有就是對石墨負極的出手，負極也是卡住西方鋰電池產業的重要抓手，它們一時半會是不可能搞得出來的。

這意味著，中國鎖死了美西方與日本固態電池的未來。把設備一限制，耽誤對方幾年時間，就意味著一步慢、步步慢，在固態電池上將沒法領先了，將來會永遠在能源方面受制于我們。

在今天，2美股固態電池初創企業QuantumScape成為華爾街的座上賓，以近150%的年度漲幅蓋過Meta、微軟、谷歌、英偉達、特斯拉等一系列明星股，但是中國不遑多讓，同花順固態電池指數年度漲幅超50%，與半導體并列為牛市的兩大主線。

中國在量產時間表上，已經在加速往前走，寧德時代目標是2027年小批量量產，國軒高科是計劃2027年小批量裝車，2029-2030年量產，億緯鋰能計劃2027年小批量裝車，2028年量產，比亞迪2024年已實現60Ah級固態電芯中試下線，能量密度達400Wh/kg，規劃2027–2029年實現小批量裝車。

中國新能源汽車不僅在電池的領先，而是整個產業鏈與市場的領先，截至2024年，以比亞迪、蔚來為代表的國產新能源汽車保有量已超3100萬輛，全球市場份額超七成。在技術層面，智能駕駛、座艙智能化等競爭已白熱化。

為什么是中國率先突破固態電池的關鍵難題，說明了大市場才能驅動技術變革，中國新能源汽車已漸成主流，消費者對電車的認知度、普及率越來越高，有大量消費者在等待固態電池裝車，中國企業有充分的動力去加大固態電池投入。

而日本市場是以燃油車為基本盤，從車企到消費者，都缺乏研發意愿與市場基礎，也阻礙了車企的投入動力與決心，中國在市場龐大需求與完善產業鏈的情況下，發力多路線研發，自然會走的更快。

從這個意義來看，日本在固態電池路線上，雖然起了個大早，卻可能趕了晚集，前期的大量投入，難為日本構筑先發優勢，反而因為中國的后發先至與關鍵難題上的破局與整個產業鏈的發展，讓日本固態電池彎道超車夢破碎，1.5萬億的投資也可能打了水漂。

作者：王新喜 TMT資深評論人 本文未經許可謝絕轉載