2024/05/14日经英语新闻 SAYU MITAKE 和RYOHTAROH SATOH的文章
日产汽车公司和日本其他公司正在投入数百万美元开发固态电池，他们相信这种电池可以取代目前为全球几乎所有电动汽车提供动力的锂离子电池。
但是，尽管在基础开发方面已经取得了一些突破，但怀疑论者认为，要达到重塑电动汽车格局所需的大规模生产水平，全球仍需几十年的时间。
对日本来说，寻求商业上可行的固态电动汽车电池尤为迫切。在让出锂离子电池领域一度强大的领先地位后，日本正竞相证明新技术不负众望。
与锂离子电池相比，固态电池的输出功率更高、寿命更长、起火风险更低。然而，大规模生产固态电池仍然是一项挑战。到目前为止，只有用于可穿戴设备或机器人的小型电池能够大规模生产。
日产汽车公司今年4月表示，该公司在开发下一代电池方面取得了技术“突破”，其目标是在2028年开始在电动汽车上使用这种电池。该汽车制造商正在东京附近的横滨建设一座试验工厂，将于明年3月开始运行，以探索实现大规模生产的方法。
在电池中，离子在阳极和阴极两半之间流动，以储存或释放能量。在固态电池中，分隔这两部分的材料是固体，而在传统的锂离子电池中则是液体。
其中一个挑战是通过使固态材料“连贯”（有点像把石头粘在一起）来增强离子导电性。日产表示，它已经找到了一种合适的材料组合，可以解决这个问题以及其他问题。
日产汽车研究中心负责人土井和弘在上个月的一次简报会上对记者说：”几年前，当我们说要开发它们时，我们对实现目标的方法和存在的问题一无所知。现在我们知道我们必须制造什么了。如何制造它们将是我们面临的挑战”。
日产执行副总裁坂本秀行说，“加快制造过程”将是一项重要任务。他告诉《日经亚洲》：“现在，我们正在一个接一个地制造固态电池”，而现有汽车电池的制造速度足以每年供应数千辆电动汽车。
该试验工厂的年产量预计将达到近100兆瓦，足以为大约2000辆电动汽车制造电池。传统电池厂的产能通常至少是它的30倍。
其他日本汽车制造商也在急于开发固态电池。丰田汽车与日本炼油商出光合作，计划在2028年3月前在国内建成一条电池生产线。本田汽车公司也在研究这种技术，目标是在2020年代末推出的下一代电动汽车中安装这种电池。
这种雄心不仅在商业上意义重大。日本政府正在通过资助合适材料的研究等方式，支持该技术的研发，并将其视为日本有可能展现全球领导力的战略领域。
日本希望避免重蹈锂离子电池的覆辙。松下和其他日本制造商曾一度在锂离子技术领域领先全球，但后来被中国的CATL和韩国的LG能源解决等公司超越。在汽车制造商竞相生产更多电动汽车的背景下，当需求起飞时，中国和韩国制造商投资新工厂的速度要快得多。松下等日本制造商则谨慎得多，部分原因是日本汽车制造商对电动汽车持怀疑态度。
率先实现电动汽车固态电池的商业化，不仅将极大地推动日本在电池市场的发展，还将有助于日本向电动汽车的转型，而在这一领域，日本的发展速度一直慢于其他国家。
但与锂离子电池一样，日本也面临着来自国外的竞争。
今年1月，中国成立了一个由政府牵头的财团，其中包括宁德时代（CATL）和汽车制造商比亚迪，目的是到2030年实现固态电池的商业化，并建立固态电池的供应链。中国政府正在结合竞争对手的知识，利用人工智能和其他技术，加紧研发下一代电池。
在韩国，三星电子的集团公司三星SDI已经启动了一条试验生产线，并计划在2027年开始大规模生产电动汽车等应用的电池。现代汽车公司的目标也是在2027年量产这种电池。
日本可能在某些领域先行一步。Maxell公司是固态电池生产领域的领军企业，已经开始为工厂自动化应用生产固态电池。
高级经理山田正幸说：”我们最初的重点是那些不能使用传统锂离子电池的客户，例如在100摄氏度的环境中[运行]100年的产品”。
前日立集团公司投资20亿日元（1300万美元）在京都建厂，于2023年开始大规模生产这种电池。该公司计划在本财年再向其工厂投资数亿日元。
预计到2030财年，新业务的销售额将达到300亿日元。
据Maxell公司估计，其电池可以在105摄氏度的环境中存放20年，而能量只损失一半左右。该公司称，在这个温度下，普通电池会发生故障，甚至起火。
Maxell公司表示，在去年发布该产品后，它收到了来自世界各地的汽车制造商和工厂自动化公司的询问。执行总裁佐野健一说，“全球所有主要的轮胎制造商”都与该公司进行了接触。他解释说，固态电池可为轮胎中的传感器供电，因为传统电池无法承受轮胎对路面的冲击。
不过，就电动汽车市场而言，人们对固态电池仍持怀疑态度。
名古屋大学客座教授佐藤昇说，固态电池“不可能”在2030年前取代10%以上的锂离子电池市场。他说，在提高行驶里程和能量输出所需的领域，仍然缺乏技术突破。他补充说：”市场上不仅固体电解质的制造商很少，而且价格昂贵。这将进一步推高电动汽车电池的价格--这已经是电动汽车最昂贵的部分了”。
虽然固态电解质更耐用，不易起火，但在加热时更容易膨胀，从而在材料之间产生微小裂缝，降低电池性能。
Maxell公司的山田说：”为了提高能量密度，你必须在相同的空间内储存更多的锂。热膨胀会导致“更显著的体积变化”。
能量密度对电动汽车至关重要，因为它决定了汽车在一定体积的电池中每次充电可行驶的距离。Maxell用于工厂的产品的能量密度约为智能手机常用电池的五分之一。
固态电池还容易进水，因此生产线需要特殊设备来隔绝湿气。日本最大的汽车制造商丰田公司曾表示，“2030年以后”才会大规模生产装有固态电池的汽车。
日本一家电池材料供应商的高管表示，他对一些分析师关于固态电池市场将迅速扩大的预测持怀疑态度。
他说：”如果市场向固态电池方向发展，是的，这将对包括他的公司在内的现有材料供应商产生很大影响。但他补充说，作为全球最大的电池市场，中国不太可能在短期内转向新技术”。
“这项技术仍处于努力获得市场认可的阶段。现在做任何市场预测都为时尚早，"他说。
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