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日本「全樹脂電池」參戰新一代電池競爭

2019/02/14

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      用樹脂代替金屬作為電池構件避免起火的「全樹脂電池」有望最早在2021年秋季啟動量産。日本三洋化成工業與源自慶應大學的初創企業等正在積極研發。將以此追趕目前在新一代電池研發競爭中處於領先的全固體電池和空氣電池。在鋰離子電池面向汽車等不斷拓展用途的情況下,新一代産品的研發競爭正變得越來越激烈。

  

      三洋化成將向電池初創企業APB出資。APB由慶應大學研究所特任教授堀江英明創立。他曾在日産汽車主持研發純電動汽車(EV)「聆風」的鋰離子電池。通過取消電池構造物中的金屬來從根本上預防起火事故的「全樹脂電池」的研發方案也由他提出。

  

      三洋化成掌握著辦公複合機墨粉和紙尿布材料的生産技術。將依託該技術生産作為全樹脂電池基礎材料的凝膠狀樹脂。該公司已經與化學廠商和生産設備廠商展開合作,確立全樹脂電池的生産方法,並開始朝著量産的方向啟動了試製品的供貨。

   

      全樹脂電池由含有電解液的凝膠狀樹脂將鋰等電極材料進行包裹,作為電池的正極和負極。其特點是即使在完全充滿電的狀態下,無論是鑽孔還是切割,都不會起火。生産成本預計在每瓦時12日元以下,低於傳統鋰離子電池的15~20日元。

   

      目前得到廣泛應用的鋰離子電池由日本旭化成的吉野彰等人開發,索尼公司于1991年實現商品化。近來圍繞新一代電池的競爭變得更加激烈,原因就是傳統産品的性能提升已經到了極限。例如在移動設備上無法消除由於電池原因而導致的起火事故。另外,要想讓純電動汽車和無人機等長時間行駛,僅靠傳統電池的容量也已經很難滿足要求。

   

      由於電池是各類産品技術創新的關鍵所在,因此其本身也將是一個巨大市場。根據調查公司富士經濟的推算,到2030年僅汽車等使用的大型電池市場規模就將突破15萬億日元,面向大型電池的材料市場也將超過7萬億日元。如果高性能的新一代電池問世,這一市場還有可能進一步擴大。

   

      目前最受關注的新一代電池是「全固體電池」。TDK於2018年採用陶瓷型方式開始在世界上首次量産,豐田汽車和村田製作所等也在大力研發。不過多數觀點認為正式普及要到2030年左右。鈉離子電池也深受關注。法國初創企業Tiamat已宣佈將實現商品化。住友化學和日本電氣硝子則致力於材料研究。

   

      日本企業在鋰離子電池市場上遇到了中韓企業的猛烈攻勢。如果能在新一代電池的研發方面走到前面,將成為日本企業東山再起的機會。

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