
固态电池迎来终极PK,日本举国倾尽全力押注。这场关系到全球能源格局的争霸赛,究竟谁会笑到最后?传说中的固态电池到底是啥?
如果时间能倒转40年,那日本在电池行业的话语权绝对无人能及。因为日本工程师发明出了全球第一个商业锂电池,并且成功装进了索尼的相机和丰田的混动神车。
日本电池行业发展高峰期,直接垄断了全球90%的市场。但在今天,这个数字已经跌到了6%,丰田想生产电动车甚至还要跑到中国。
输了一轮之后,日本紧追慢赶,如今不得不拿出底牌发起最后的冲锋。不过,作为曾经锂电池行业的佼佼者,这回为啥执着于固态电池呢?
在业内,固态电池有一个称号叫“电池灭霸”,无论是宁德时代还是特斯拉,一众大佬集体为它砸钱。那么,固态电池到底有多硬核?

一块电池就相当于一个夹心饼干,正负两极就是两端的饼干,无论是固态电池还是液态电池在这一点上差别都不大,区别最大的地方在于里面的夹心。目前常见的液态电池夹心通常是流动的电解液,正常情况下感受不到什么异样,但只要遇上猛烈的碰撞、或者外界温度过高,它就很容易发生自燃。
而对于汽车来说,遇到磕磕碰碰或者夏天的高温都是很正常的情况,要是搭载这样一块液态电池,那无异于装了一颗定时炸弹。实际上,过去几年新能源汽车发生火灾的原因,有80%都是电池所致。更恐怖的是,液态电池一旦着火,留给车内人员逃生的时间极其短暂,3秒冒烟,15秒火光冲天,2分钟之后就只剩铁架子了。
但要是把里面的夹芯换成固态电解质,就相当于给电池安装了一道防火墙,耐高温性能直线飙升,能够有效避免前面这种危险情况的发生。
有人曾经做过这样一组实验,将液态电池与固态电池置于同样的环境中,把温度从60度加热到130度,液态电池很快就冒出了白光,而固态电池,只是出现了轻微的鼓包。温度持续加热到三百度,液态电池早已火光冲天,固态电池还是停留在鼓包阶段。

除此之外,将“夹心”换成固态电解质之后,同样的空间能容纳更多的电芯,电池能量密度直接翻倍,续航也能轻松突破目前的极限。
如果汽车搭载这样的固态电池,那大家关心的自燃、续航、充电速度都不再是问题,而且高温的夏天、极寒的冬天都可以正常使用。
毫无疑问,这样的产品问世之后,将在整个新能源行业掀起一片波澜,对于燃油车而言更是降维打击。所以,日本想抓好这张王牌,夺回曾经属于自己的一切。
为了拿下固态电池,日本已经彻底癫狂!就在刚刚过去的2024年,他们豪掷700亿日元投入电池产业,还放出狠话,声称要在2030年之前把固态电池的成本砍到500块以内,并且还要实现全固态电池装车计划。
除此之外,日本各大车企也联合起来搞了一个“复仇者联盟”,其中丰田手握1300个电池专利,固态电池的关键材料硫化锂也被日企垄断。最近,日本又研究出了一个氟化物电池,容量翻了三倍,续航直接突破1200公里。单从技术上来看,日本底子确实硬,但量产却是硬伤。

就拿丰田来说吧,早在2017年就联手松下一起研发固态电池,还说要让大家在2020年的东京奥运会上看到他们的成果。结果呢?东京奥运会都延期了,也没拿出一块固态电池。
后来,丰田又说:我们已经研究出了一款搭载固态电池的概念车,2022年就能实现量产。现在都2025年了,车又在哪呢?
最有意思的是,日本国内举办的电池展上,最抢眼的竟然是来自中国的半固态电池,而丰田推出的固态电池车,测试数据甚至还不如我们现在的电动车。
但他们还是不死心,现在又改口说已经设计出了新的电池路线图,预计2028年左右推出首款固态电池。这话到底是真还是假,那得三年之后才能揭晓答案了。
拥有最强实验数据的日企,为啥频繁遭打脸?其实这背后的问题就在于全固态电池的瓶颈实在是太高了。
想象一下,两个电极之间突然增加了一堵墙,原本可以自由迁移的离子,很多都过不去了,这充放电的效率是不是一下子就降低了?

这个难题是很多企业过不去的一道坎,也是全固态电池始终难以落地的关键所在。为了解决这个问题,我们选择了另辟蹊径:既然完全固态的电解质不行,那我们为什么不能在固态的基础上,再加一些液态电解质或者凝胶状的聚合物呢?
目前,国内很多厂商都用到了这个半固态电池方案。比如,可以在硬度比较高的氧化物电解质中,加入12%的电解液。这么一来,我们就得到了一个以固体为主,同时又能够为离子迁移提供足够液态空间的“夹心”。这个方案既解决了液态电池的安全问题,又解决了全固态电池的效率问题。
值得一提的是,比亚迪的半固态电池从实验室到生产线,只需要短短18个月。宁德时代2023年推出的凝聚态电池测试数据全面碾压液态电池。同年,搭载半固态电池的蔚来汽车已经成功突破了1000公里续航。
中国的半固态方案已经全面开花,全固态研究正在稳步进行。这一次,我们要拿下的不只是电动汽车市场,还有人形机器人、储能系统以及正在蓄力爆发的“低空经济”。
而现在还在死磕全固态的日本,全国的充电桩加起来恐怕都没有一个北京城的多,这回真的能逆风翻盘吗?