日本全固态电池大突破!能量密度提高100倍
6月17日有消息称,日本电子零部件企业、宁德时代董事长曾毓群的老东家TDK声称,其在小型固态电池的材料方面取得了突破,成功研发出一种全新的全固态电池材料。
据介绍,应用这种新材料生产的全固态电池,提供的能量密度为每升1000瓦时,比TDK目前大规模生产的电池高100倍左右!
据悉,此次开发的电池将由全陶瓷材料制成,具有氧化物基固态电解质和锂合金负极,TDK计划从明年开始向客户提供新电池原型的样品,并在之后投入大规模生产。
TDK“江湖地位”超高
资料显示,TDK成立于1935年,是全球著名的电子原材料及元器件制造商,在亚洲、欧洲、北美洲和南美洲拥有设计、制造和销售办事处网络。其产品广泛应用于信息、通讯、家用电器以及消费电子产品,如移动电话、笔记本电脑、平板、汽车、工业设备等。
TDK的锂电池业务,多由旗下公司ATL开展,TDK ATL占有全球三分之一以上的手机电池市场份额,也是苹果公司的主要供应商!
中国的宁德时代与TDK曾有关联。宁德时代创始人/董事长曾毓群先生,一开始便是在TDK旗下公司东莞新科磁电厂开始接触电池,后来与梁少康、陈棠华共同组建了新能源科技有限公司(简称“ATL”)。
2005年,TDK收购了ATL的全部股权。
后来,据说宝马集团在为自己的新能源汽车寻找电池供应商时,注意到了苹果在全球最大的电池供应商——ATL,但是ATL的母公司TDK不愿意投资动力电池,拒绝了宝马集团的合作请求。
2011年,曾毓群拉上时任ATL研发副总黄世霖一起辞职,创办了宁德时代。
2012年,宁德时代拿下了宝马集团的订单,开启了宁王的登顶之路。
如果时光倒流,假设ATL同意与宝马集团合作,愿意投资动力电池的话,也许就没有宁德时代了!
当然,如今TDK研发的全固态电池,仍是用于手机、笔记本电脑等消费电子领域,但有了全固态电池技术,不排除TDK也推出车规级全固态电池的可能性。
日本大力发展全固态电池
日本是锂电池的发源地。1983年,日本化学家吉野彰研制出世界第一个可充电锂离子电池的原型。2年后,世界上第一块现代锂电池诞生。
1991年,索尼首次将锂电池实现了商业化。
1998年,日本锂电池的产能已达到每年4亿支,霸占了全球90%以上的市场份额。这是日本锂电池产业最高光的时刻。
随后,韩国、中国等地的锂电企业纷纷兴起。不过,直至2015年,日本仍是锂电领域的领头羊,彼时,日本产锂离子车载电池占据了全球市场超过一半(51.7%)的份额。
随后日本在锂电领域的市场份额被中国与韩国超越。2023年,在全球动力电池装车量前十名中,以宁德时代为首的中国动力电池企业占据了六个席位,韩国占据三席,而锂离子电池的昔日王者日本仅剩下松下一家位列前十。
这一背景下,为了夺回在电池领域失去的份额,日本企业开始在全固态电池的量产上发力。“2030年左右实现全固态锂电池的商业化应用”被写进日本《蓄电池产业战略》。
日本有固态电池的先发优势。例如丰田,该公司早在2012年的时候,就开始布局固态电池了。如今更是拿下了1300多项专利,稳居世界第一。
在2023年的时候,丰田甚至还爆出了第一辆固态电池汽车。按照丰田的说法,这辆汽车充电只需10分钟,就得行驶1500公里。不过,目前没有这辆汽车的更多消息。
松下也展示了其在固态电池的实验成果。松下曾表示,他们研发的固态电池,只需3分钟就能充满电。其电池的可充放电次数,达到了10万次。
一家名为Socionext的日本电池企业,也在固态电池领域高歌猛进。其推出的一款嵌入式固态电池,据说能用于物联网家居和实时预警的设备。
今年3月,日本电池企业Maxell宣布将量产用于产业机械等用途的大容量全固态电池。
今年4月,日产汽车表示将横滨发动机工厂内设立一条全固态电池试生产线,计划于2025年3月启动,2028年底前实现大规模量产。
根据日经网的网站统计数据来看,在过去4年时间里,日本一共发表了70多篇涉及到固态电池的论文。
一个值得关注的关键点是,结合多家企业给出的全固态电池产品的信息可以看出,日本企业正尝试跳过液态锂电池和半固态电池的自主研发,直接步入全固态电池阶段。
这与中国企业普遍采取的液态-半固态-全固态这种循序渐进的方式不同。
总结
全球都在注重全固态电池的研发与制造,全固态电池的技术路线也多种多样,目前很难说谁更胜一筹。
不过有一点是,直接步入全固态电池阶段仍需要时间,毕竟目前的成本问题以及固-固界面不稳定等痛点需要解决。
半固态电池倒是在不断地量产并推向市场了。
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