那些电池为化学电池_蓄能提升50%，中外重金布局固态电池

电池技术的发展重新定义了能源，从智能手机到电动汽车，电池技术无处不在。

日前，在斯德哥尔摩大学举行的公开讲座上，因锂离子电池的发明而获得2019年诺贝尔化学奖的日本科学家吉野彰( Arika Yoshino )说:“锂离子电池在革新中发挥着非常重要的作用，领导着可持续社会的发展。”

但是，电池技术还有进步的馀地，吉野彰认为固体电池的前景非常广阔。

固体电池的能量密度和安全性高于传统的锂离子电池。 组织预计，固体电池将在10年后批量生产。 中外企业竞争重金进出，国内个别企业已经先行部署，一些企业已经具有少量生产能力。

锂离子电池的两大难题

80年代初，吉野彰在实验室开发新的电池技术时，他没有想到锂电池会成为未来电池技术的中心。 “那时，我想可能只能用于8毫米的相机。”吉野彰笑着说，“今天几乎离不开，从智能手机到所有的电子产品、电动牙刷和电动摩托车。”

从初期的铅蓄电池到丰田等日资企业的主力镍氢电池，还有2008年特斯拉路明星使用的锂离子电池。 传统的液态锂离子电池已经领先动力电池市场10年，安全问题备受瞩目。

2016年三星召回250万部Galaxy Note 7智能手机是因为锂离子电池起火。 随着锂电池的普及，锂电池的安全性也受到关注。

国际第三方检测认证机构德国line TUV集团负责人对第一财经记者说:“锂离子电池的生产和应用行业的安全问题越来越严重。” 在国内，线路TUV集团与宁德时代( 300750.SZ )签订了全球框架合作协议，双方将在电池、储能系统、生产设备和生产过程中开展全面合作。

除了安全性之外，锂离子电池的最大问题是能量储存。 即使是现在最先进的锂离子电池，只能储藏石油和航空煤油的极小一部分能源，这也压倒了像电动飞机一样更大规划的野心。

但是，提高电池的能源储备有助于通过利用可再生能源应对气候变化问题。 航空碳排放量每年达到5亿吨，电池技术的提高使新能源的变革成为可能。

在2019年巴黎航空展览会上，以色列航空业的创业公司Eviation展示了以清洁能源为动力的全电动商用飞机的试飞机，将来有望取代30%的300英里以下的短距离飞行。 如果电池能量密度进一步提高，未来高速公路的大型卡车也可以用电动动力代替燃料。

固体电池贮存提高50%

吉野彰承认电池技术还没有进步，幸运的是找到了“有趣的方法”。 吉野彰对第一财经记者说:“我认为固体电池代表着未来的方向，固体电池在基础研究开发方面取得了巨大的飞跃性进展，大量生产的研究开发技术也在进步。”

固体电池是采用固体电解质的锂离子电池，固体电解质取代了传统锂离子电池中可能爆炸的有机电解液，解决了高能量密度和高安全性能的问题。 用固体电解质置换电解液的电池，在具有更高能量密度的同时，具有更大的电力和更长的使用时间，是下一代锂电池发展的一大趋势。

“固体电池的存储容量比锂离子电池提高了50%。 ”固体电池制造商solidpowerceo、美国科罗拉多大学教授Douglas Campbel表示:“由于锂离子电池有液体，因此存在安全上的问题，固体电池更加稳定。”

然而，固体电池也存在问题。 例如，Solid Power开发的电池对锂的金属形态要求很高，这种金属非常难处理。 另一个问题是，金属锂尚未大规模地工业精制，难以得到足够的工业用锂。

与吉野彰分享诺贝尔奖的英国科学家威廷汉说，固体电池有可能首次应用于智能手机等小型电子产品。 “因为在大规模系统中的应用还有很大的问题。” 威廷汉称。

看了固体电池的发展前景，吉野彰认为，仅从价格来看，固体电池和锂离子电池竞争，恐怕要等十年。

半固态和全固态电池的综合成本是当前锂电池的两到三倍，中金公司到2025年，在国内实现了一些重要材料的突破和配套，有望降低批量生产成本。

能源研究机构Wood Mackenzi分析师Rory McCarthy也表示，固体电池和其他新型电池技术面临的重大课题是与锂离子工厂的竞争，由于锂离子工厂在全球范围内扩大，生产成本会迅速下降。 建设工厂的期间基本上是4~5年全面开始生产，资产的收益率是10年左右。

“今后十年，锂离子电池一直领先于电池行业。 ’吉野彰对第一财经记者说。

普及要等十年

固体电池作为业界公认的下一代锂电池技术，10年后可能正式普及。

恒大研究院预测，固体电池技术要真正成熟需要等到2025年左右，要真正具备批量生产能力需要等到2030年左右。 研究机构预计到2030年，全球对固体电池的需求将接近500GWh。

目前，世界上许多没有巨大霸权的汽车企业正在向固体电池投入大量资金来竞争研发。 日韩由大型企业主导技术研究开发，欧美以创业公司为中心积极配置。

据Yole统计，2018年全球配备固体电池的大企业约占50%。 其中以丰田、宝马、大众、现代汽车等企业为中心，包括三星SDI、LG化学、优美科等传统锂电池和材料厂家。 欧美各国主要的科研机构如马萨诸塞工科大学、科罗拉多大学等科研机构相继导出SolidEnergy System、Solid Power等创业企业，获得汽车企业等的融资。

国内方面主导产业链公司和科研机构，台湾辉能、卫青新能源、清陶能源等部分企业具备少量生产能力。 台湾辉能，24M率先商业化，清陶能源已建成0.1GWh固体锂电池生产线，卫青新能源与中国科学院物理处合作拥有固体锂电池试制线。

赣锋锂业( 002460.SZ )于2017年与中国科学院宁波材料所合作建立了固体电解质材料工程中心，2018年启动了2亿瓦时固体锂电池试生产线建设项目。 国轩高科( 002074.SZ )开发的半固体电池现在正处于试制阶段。 宁德时代推进聚合物和硫化物系固体电池方向的研制。

此外，上汽集团( 600104.SH )、天齐锂业( 002466.SZ )、万向等已经参与固体电池企业。