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日本“全树脂电池”参战新一代电池竞争

2019/02/14

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????? 用树脂代替金属作为电池构件避免起火的“全树脂电池”有望最早在2021年秋季启动量产。日本三洋化成工业与源自庆应大学的初创企业等正在积极研发。将以此追赶目前在新一代电池研发竞争中处于领先的全固体电池和空气电池。在锂离子电池面向汽车等不断拓展用途的情况下,新一代产品的研发竞争正变得越来越激烈。

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????? 三洋化成将向电池初创企业APB出资。APB由庆应大学研究生院特任教授堀江英明创立。他曾在日产汽车主持研发纯电动汽车(EV)“聆风”的锂离子电池。通过取消电池构造物中的金属来从根本上预防起火事故的“全树脂电池”的研发方案也由他提出。

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????? 三洋化成掌握着办公复合机墨粉和纸尿布材料的生产技术。将依托该技术生产作为全树脂电池基础材料的凝胶状树脂。该公司已经与化学厂商和生产设备厂商展开合作,确立全树脂电池的生产方法,并开始朝着量产的方向启动了试制品的供货。

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????? 全树脂电池由含有电解液的凝胶状树脂将锂等电极材料进行包裹,作为电池的正极和负极。其特点是即使在完全充满电的状态下,无论是钻孔还是切割,都不会起火。生产成本预计在每瓦时12日元以下,低于传统锂离子电池的15~20日元。

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????? 目前得到广泛应用的锂离子电池由日本旭化成的吉野彰等人开发,索尼公司于1991年实现商品化。近来围绕新一代电池的竞争变得更加激烈,原因就是传统产品的性能提升已经到了极限。例如在移动设备上无法消除由于电池原因而导致的起火事故。另外,要想让纯电动汽车和无人机等长时间行驶,仅靠传统电池的容量也已经很难满足要求。

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????? 由于电池是各类产品技术创新的关键所在,因此其本身也将是一个巨大市场。根据调查公司富士经济的推算,到2030年仅汽车等使用的大型电池市场规模就将突破15万亿日元,面向大型电池的材料市场也将超过7万亿日元。如果高性能的新一代电池问世,这一市场还有可能进一步扩大。

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??????目前最受关注的新一代电池是“全固体电池”。TDK于2018年采用陶瓷型方式开始在世界上首次量产,丰田汽车和村田制作所等也在大力研发。不过多数观点认为正式普及要到2030年左右。钠离子电池也深受关注。法国初创企业Tiamat已宣布将实现商品化。住友化学和日本电气硝子则致力于材料研究。

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????? 日本企业在锂离子电池市场上遇到了中韩企业的猛烈攻势。如果能在新一代电池的研发方面走到前面,将成为日本企业东山再起的机会。

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