中方重大突破，西方固态电池未来被锁死，日本万亿投资打水漂

在过去数年，固态电池一直是中日韩美欧等多个国家都在竞逐的高地，这背后主要是固态电池能量密度高，加上固态电解质机械强度很高，可以防止锂枝晶穿刺，所以固态电池能够使用比容量极高的锂金属负极材料，而且仅通过这一改进锂电池的能量密度就可以提升至400W·h/kg，甚至有些高达500wh/L能量密度。

但如今中方重大突破，日本与美欧在固态电池领域与中方的差距可能拉大，日本赶了大早，却可能赶了晚集。

在新能源车领域，固态电池是目前最具颠覆性的技术，2011年，东京工业大学的Kanno教授发明了一种硫化物固态电解质，在学术界引起轰动，也带动了全球对于固态电池研发的热情。2020年时，日本锂电池就被中国反超，原材料、零部件也被中国企业垄断，于是他们就将希望押注在了下一代固态电池。

但固态电池的发展始终受到一个问题困扰，就是从电解液从液态变成固态的过程，存在于固态电解质的离子电导率低、固-固界面稳定性差、金属负极以及锂枝晶的生长问题。这些技术问题影响了电池的充放电速度、容量保持率和循环寿命，是实现固态电池商业化的关键障碍。

但尽管难题存在，日本燃油车巨头丰田，迫切想凭借全固态电池颠覆中国产业优势，丰田自2000年以来积累了约1300项固态电池相关专利，位居世界第一，并且2012年就试制了全固态电池，在2020年展示了搭载固态电池的概念车。

2022年，日本丰田、松下等电池企业组建了固态电池联盟，准备大干一场。2023年，日产首家宣布全固态电池研发成功，2028年上市量产。日产宣布的固态电池完全去除了电池中的液体元素，大大提高存储和电力传输的效率，将能源密度提高一倍，充电速度提高三倍。

后来松下、丰田都官宣了固态电池研发成功的消息。

直到2024年9月，丰田宣布其固态电池已经获得日本经济产业省的认证，得到了日本政府的资金和政策支持，将于2026年开始逐步生产全固态电池。与此同时，日产、三星、Soild Power也宣布计划在2027-2028年前后量产全固态电池。

数据显示，前前后后，日本投入了1.5万亿日元深耕固态电池技术，就是希望可以重夺新能源汽车领域的话语权。

按照丰田之前公布的信息，搭载固态电池的车型续航里程将超过1000km，并且充电时间仅需10分钟。

不过，其固态电池是否有解决相关难题，丰田也没有对外透露，外界不得而知。但是目前日本硫化物路线成本偏高，且空气稳定性差、对水分非常敏感，因此对电池制造的环境要求严格，生产流程难度高是事实，也是困扰丰田等日企的关键难题。

而近期中科院消息曝出，日前，中国科学院等团队在顶级期刊Nature Sustainability《自然-可持续发展》发表了全固态电池研究的最新进展。

这项研究不仅可以使造出来的电池脱离实验室环境，还可以让软包电池实现300次循环后容量高于70%，并支持5C级别的高充放倍率。

论文发表在Nature Sustainability《自然-可持续发展》

论文显示，他们全球首创的研究可以使固态电池在充放电的时候形成一层动态自适应界面（DAI, Dynamic Adaptive Interface），最终在低压甚至零外压下维持稳定循环。

根据业内人士分析，这个技术突破真正的亮点在于，它解决了现在固态电池存在的内部阻抗大，离子传输效率低的业界难题。

在过去，固态电池的一大难题是，固体电极与固体电解质之间存在着固固界面接触不良的问题，从而制约了固态电池的性能，以前大家的研究方向是如何给两者施加压力，使得两者可以更好的粘合在一起，但最终效果不太理想。这个接触不良的难题，会增加电池内部的电阻，一方面对自身电能产生消耗，另一方面也阻碍了离子的快速流动，充电能力要弱于液态电池。

如何才能让固体电池与固态电解质完美贴合呢，咱们的科学家直接从分子设计层面去实现界面一体化，就是在聚合物的主链上，引入乙氧基团和短硫链，这就提升了电化学的活性，同时提到了离子的传输能力。

如果用一种比喻来解释的话，就是科学家们设计了一种分子级别的“胶水”，不仅能将电极和固态电池很好的粘合在一起，还具有优秀的导电性，这就使得电池的能量密度提升了86%，这种新材料的设计也顺便使得电池，具备可反复折叠的能力。在可穿戴设备上也有很大的想象空间。

而在我国固态电池关键技术突破的这一刻，除了稀土之外，现在又增加了石墨和锂电池的出口管制——要知道，锂电池绝对是高端产业，是除军工、卫星之外，民用领域的绝对高科技，对于锂电池，目前的储能、新能源车等方面这个都是关键的资源，没有这个东西一切无从谈起！

未来最重要的能源体系一定是光伏、风电及其配套储能，锂电池在能源产业上的战略地位不亚于光刻机对芯片产业的重要性。

在锂电池出口管制中，其中一条是，“能量密度大于300Wh/kg的电池”？基本只有半固态和固态电池才能达到这个级别。而半固态和固态电池，中国日本美欧都还在紧锣密鼓发展中，限制锂电池出口，相当于限制日本与美欧制造半固态和固态电池的发展进度。

还有就是对石墨负极的出手，负极也是卡住西方锂电池产业的重要抓手，它们一时半会是不可能搞得出来的。

这意味着，中国锁死了美西方与日本固态电池的未来。把设备一限制，耽误对方几年时间，就意味着一步慢、步步慢，在固态电池上将没法领先了，将来会永远在能源方面受制于我们。

在今天，2美股固态电池初创企业QuantumScape成为华尔街的座上宾，以近150%的年度涨幅盖过Meta、微软、谷歌、英伟达、特斯拉等一系列明星股，但是中国不遑多让，同花顺固态电池指数年度涨幅超50%，与半导体并列为牛市的两大主线。

中国在量产时间表上，已经在加速往前走，宁德时代目标是2027年小批量量产，国轩高科是计划2027年小批量装车，2029-2030年量产，亿纬锂能计划2027年小批量装车，2028年量产，比亚迪2024年已实现60Ah级固态电芯中试下线，能量密度达400Wh/kg，规划2027–2029年实现小批量装车。

中国新能源汽车不仅在电池的领先，而是整个产业链与市场的领先，截至2024年，以比亚迪、蔚来为代表的国产新能源汽车保有量已超3100万辆，全球市场份额超七成。在技术层面，智能驾驶、座舱智能化等竞争已白热化。

为什么是中国率先突破固态电池的关键难题，说明了大市场才能驱动技术变革，中国新能源汽车已渐成主流，消费者对电车的认知度、普及率越来越高，有大量消费者在等待固态电池装车，中国企业有充分的动力去加大固态电池投入。

而日本市场是以燃油车为基本盘，从车企到消费者，都缺乏研发意愿与市场基础，也阻碍了车企的投入动力与决心，中国在市场庞大需求与完善产业链的情况下，发力多路线研发，自然会走的更快。

从这个意义来看，日本在固态电池路线上，虽然起了个大早，却可能赶了晚集，前期的大量投入，难为日本构筑先发优势，反而因为中国的后发先至与关键难题上的破局与整个产业链的发展，让日本固态电池弯道超车梦破碎，1.5万亿的投资也可能打了水漂。

作者：王新喜 TMT资深评论人 本文未经许可谢绝转载