（圖片來源：攝圖網(wǎng)）

近日，全球汽車巨頭豐田與日本第二大煉油商出光興產(chǎn)(Idemitsu Kosan)正式官宣，將新建一座年產(chǎn)數(shù)百噸固態(tài)電解質(zhì)的大型試點工廠，所產(chǎn)材料將直接用于豐田電動汽車的全固態(tài)電池，預(yù)計2027年底完工。這是雙方自2013年開啟硫化物固態(tài)電解質(zhì)技術(shù)合作以來，首次進入工程驗證與量產(chǎn)準(zhǔn)備階段，標(biāo)志著豐田2027至2028年推出全固態(tài)電池電動汽車的目標(biāo)已從技術(shù)驗證邁向產(chǎn)業(yè)化落地。

雙方于2023年10月正式啟動全固態(tài)電池量產(chǎn)技術(shù)聯(lián)合開發(fā)項目，重點攻堅硫化物固態(tài)電解質(zhì)的規(guī)模化制備難題，并在同年年底完成兩座小型示范工廠的技術(shù)驗證，確認(rèn)了量產(chǎn)可行性。此次建廠正是基于前期成果向商業(yè)化邁出的實質(zhì)性一步。

固態(tài)電池是一種采用固態(tài)電解質(zhì)替代傳統(tǒng)液態(tài)電解質(zhì)的下一代電池技術(shù)，它通過使用硫化物、氧化物或聚合物等固態(tài)材料傳導(dǎo)鋰離子，從根本上消除了液態(tài)電池易燃易爆的安全隱患，可實現(xiàn)針刺零起火，同時具備能量密度高、充電速度快、循環(huán)壽命長以及工作溫度范圍寬等顯著優(yōu)勢，被業(yè)界視為徹底解決電動汽車?yán)m(xù)航焦慮和安全痛點的終極方案。

固態(tài)電池具有多種技術(shù)路線，包括氧化物、硫化物、聚合物、鹵化物等。而硫化物固態(tài)電解質(zhì)被業(yè)內(nèi)普遍視為全固態(tài)電池商業(yè)化的最優(yōu)路徑之一。與當(dāng)前主流的液態(tài)電解質(zhì)及其他類型固態(tài)電解質(zhì)相比，硫化物固態(tài)電解質(zhì)具備兩大核心優(yōu)勢：一是離子電導(dǎo)率極高，接近甚至超過液態(tài)電解質(zhì)，能大幅提升電池充放電效率;二是質(zhì)地柔軟，與電極材料的粘附性良好，無需復(fù)雜工藝即可實現(xiàn)緊密貼合，非常適合大規(guī)模量產(chǎn)。豐田選擇這一技術(shù)路線，旨在徹底解決傳統(tǒng)液態(tài)電池續(xù)航短、充電慢、安全性不足的行業(yè)痛點。

此次合作的最大亮點在于實現(xiàn)了汽車產(chǎn)業(yè)與石油產(chǎn)業(yè)的深度互補，出光興產(chǎn)作為日本第二大煉油商巧妙利用石油精煉過程中產(chǎn)生的硫副產(chǎn)品(燃料脫硫的副產(chǎn)物)，將其轉(zhuǎn)化為高附加值的硫化鋰電解質(zhì)材料，為傳統(tǒng)石油巨頭找到了能源轉(zhuǎn)型的重要突破口。

該模式對固態(tài)電池成本控制具有戰(zhàn)略意義。固態(tài)電解質(zhì)占電池總成本約30%-40%，是降本的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。利用廢料規(guī)?；a(chǎn)電解質(zhì)，正是實現(xiàn)固液同價目標(biāo)的核心變量。可以說，沒有固態(tài)電解質(zhì)的突破，就沒有固態(tài)電池的未來——它既是技術(shù)壁壘最高的環(huán)節(jié)，也是產(chǎn)業(yè)鏈最緊迫的攻關(guān)重點。

日本在全固態(tài)電池研發(fā)上起步較早，積累了豐富經(jīng)驗，豐田更是行業(yè)的領(lǐng)跑者。早在2010年，豐田就生產(chǎn)出了10cm×10cm的全固態(tài)電池原型。同年，出光興產(chǎn)也開發(fā)出采用Li?S-P?S?電解質(zhì)的固態(tài)電池單元。經(jīng)過十余年深耕，豐田有望率先實現(xiàn)硫化物全固態(tài)鋰電池的產(chǎn)業(yè)化。

目前，全固態(tài)電池已被列入美國、歐盟、中國及日韓等主要國家的戰(zhàn)略發(fā)展計劃。預(yù)計到2030年，全球全固態(tài)電池市場規(guī)模將達(dá)到172億元，半固態(tài)電池市場規(guī)模將達(dá)991億元，市場前景十分廣闊。

中國科學(xué)院院士、清華大學(xué)教授歐陽明高表示，全固態(tài)電池的電解質(zhì)為固態(tài)材料，作為鋰電池的升級版本，被視為下一代能源存儲技術(shù)的代表。他預(yù)計，2025年至2027年，石墨/低硅負(fù)極硫化物全固態(tài)電池將成為主要技術(shù)路線，全固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化開始時間是2027年—2028年，2030年完全可以實現(xiàn)量產(chǎn)。

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