自20世纪80年代以来,日本政府对锂离子电池的研发给予了长期稳定的支持,并制定了动力电池研发的路线图和行动计划。重点研究和开发锂离子动力电池电芯、模块、标准、评价和关键原材料。日本在锂电池技术方面取得了巨大突破,实现了锂电池的商业化。
为了应对全球动力电池市场的迅速扩大,扭转目前动力电池市场相对不利的局面,日本再次将发展动力电池提上日程。通过明确电池产业的发展路线和目标,支持电池技术的快速发展。
日本政府对电池产业的战略计划
随着纯电动汽车市场的发展,车用电池市场的规模也在快速增长。日本凭借技术优势在早期占据了电池产业市场,但随着中国和韩国电池企业不断抢占市场份额,日本已经落伍。
在电池供应链中,日本的电池部件也在失去竞争力,原材料和电池制造的对外依赖风险也在增加。在电池材料竞争力方面,日本材料在质量和市场份额方面具有优势。然而,中国具有成本优势,材料质量也在迎头赶上。
在原材料供应方面,全球电池供应链中的原材料储备和生产都集中在澳大利亚、刚果等地,中游精炼生产集中在中国,日本的石墨材料依赖中国进口。
在电池形态方面,液态锂电池仍是目前的主流,而日本在备受关注的新一代全固态锂电池方面的技术水平一直处于领先地位。为了实现2050年碳中和的目标,提升日本电池产业的竞争力,日本发布了 “成长战略”,规划了日本电池产业的发展目标。
日本电池产业发展的思路和措施
到目前为止,日本电池产业主要投资于全固态电池技术的开发,而液态锂电池技术的竞争力已经被中国和韩国企业完全超越。在全固态锂电池应用之前,液态锂电池企业面临着被淘汰的风险。因此,产业战略为未来的日本电池产业制定了具体的发展方向和思路。
在全球竞争力方面,日本也提出了 “提升全球产业竞争力 “的发展方向。在现有电池技术的基础上,日本将保持和加强在全球市场的竞争水平,并进行海外战略扩张。
从标准化和国际影响力的角度来看,日本电池制造商的全球产能将从目前的60-70GWh/年提高到2030年的600GWh/年,全球市场份额将提高到20%。为了实现上述发展方向和目标,日本的产业战略制定了七个具体行动,以建设和改善日本本土电池产业的生态环境。
1、扩大国内电池材料生产设施的一揽子政策。
2、建立全球电池产业联盟和全球标准。
3、确保电池行业上游产业的安全。
4、开发下一代电池技术。
5、拓展日本本土市场。
6、加强人力资源保障。
7、改善日本的电池制造和利用环境。
日本积极部署电池技术研究和开发计划
日本的锂电池产业发展较早,相对成熟。目前,行业内各产业链都有龙头企业。日本政府对锂离子电池技术的研发给予了长期稳定的支持,特别是近年来加大了对固态电池的研发投入,使日本在全固态电池技术相关的国际专利中占到68%,位居世界第一。
目前,世界上固态电池专利排名前五的公司中,有四家是日本公司。全固态电池的能量密度接近于传统锂离子电池的两倍,而且具有优良的充放电性能,这将进一步缩短充电时间。由于减少了昂贵原材料的使用,电池的成本可以保持较低。
目前,小型电池在电子产品等方面的实际应用正在取得进展,但大型汽车电池仍处于大规模生产技术发展阶段。以开发采用全固态锂离子电池的高性能电动汽车。其目标是开发第一代电池和下一代电池。
第一代电池的目标是开发和改进现有材料的电池性能和连续工艺,并最终验证450Wh/L电池的连续工艺。下一代电池的目标是与合作研究机构合作,通过提高材料的容量来创造高能量密度的电池。
面对中国电池的快速发展,日本公司的装机容量和市场份额正在下降。日本电池企业和汽车企业正在加紧布局电池产能,特别是加大对固态电池的研发和产业化的投入。
日本政府积极支持电池技术的研发,特别关注未来电池技术的部署,重点发展全固态电池等下一代电池技术。通过新电池技术的商业化,我们将在未来提高我们在电池领域的全球竞争力。
依靠政府和企业在全固态电池技术领域的长期投入,日本在全球取得了明显的优势。随着电池技术的快速发展,领先的技术将有助于形成产业的优势。