中國(guó)粉體網(wǎng)訊 隨著全球能源矛盾的日益加劇，鋰離子電池應(yīng)運(yùn)而生，被應(yīng)用于各行各業(yè)，已經(jīng)與人們的生活息息相關(guān)。與此同時(shí)，電動(dòng)汽車也開(kāi)始進(jìn)入到人們的生活中。由于全球范圍內(nèi)新能源汽車的迅速崛起，普通液態(tài)鋰電池的各種問(wèn)題已經(jīng)逐漸暴露，有著能量密度高、工作溫度范圍寬、安全性好、循環(huán)壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)的固態(tài)電池引發(fā)了市場(chǎng)的高度關(guān)注。
日本、美國(guó)、韓國(guó)、德國(guó)等眾多研究機(jī)構(gòu)、初創(chuàng)公司和部分車企，紛紛布局固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)，從技術(shù)研發(fā)到商業(yè)量產(chǎn)，搶占國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)制高點(diǎn)。
我國(guó)對(duì)固態(tài)電池的基礎(chǔ)研究起步較早，但主要以科研機(jī)構(gòu)或者院校為支撐，產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程較慢。
發(fā)展現(xiàn)狀
固態(tài)電池是一種使用固體正負(fù)極和固體電解質(zhì)，不含任何液體，所有材料都由固態(tài)材料組成的電池，主要優(yōu)點(diǎn)有三：
一、安全性高，無(wú)自燃、爆炸風(fēng)險(xiǎn)；
二、能量密度高，有望徹底解決電動(dòng)車?yán)锍探箲]；
三、循環(huán)壽命長(zhǎng)、工作溫度范圍寬、可快速充電。
按照電解質(zhì)材料的選取，固態(tài)電池可以為分為聚合物、氧化物和硫化物三大體系。
固態(tài)電池主要體系類別
其中，聚合物電解質(zhì)的設(shè)計(jì)靈活性強(qiáng)，技術(shù)成熟度最高，在世界范圍內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)了小規(guī)模量產(chǎn)，但其理論能量密度優(yōu)勢(shì)弱于其他2類電解質(zhì)；氧化物電解質(zhì)性能優(yōu)于聚合物電解質(zhì)，但薄膜型氧化物電池容量較小、只能應(yīng)用于消費(fèi)類電子領(lǐng)域，非薄膜型氧化物電池技術(shù)還不夠成熟；硫化物電解質(zhì)理論上最適合于電動(dòng)汽車領(lǐng)域，但是開(kāi)發(fā)難度最大。綜合來(lái)看，固態(tài)電池具備成為下一代動(dòng)力電池技術(shù)的潛力，但每一類固態(tài)電池體系都有較為棘手的問(wèn)題需要攻堅(jiān)，尚未有足夠成熟的市場(chǎng)化產(chǎn)品，產(chǎn)業(yè)化處于早期階段。
研發(fā)現(xiàn)狀
1990年-2018年，全球已經(jīng)公開(kāi)的固態(tài)電池領(lǐng)域?qū)＠麛?shù)目達(dá)到1926件，且僅在2007-2017年，固態(tài)電池領(lǐng)域年申請(qǐng)專利數(shù)目由26件增加到273件，增長(zhǎng)超過(guò)10倍，說(shuō)明固態(tài)電池的研發(fā)越來(lái)越受到各方面的重視。
在地域方面，日本目前擁有固態(tài)電池專利916件，占比接近一半，領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)較大。其次是美國(guó)和中國(guó)，其中美國(guó)擁有398件，略領(lǐng)先于中國(guó)。韓國(guó)擁有100件位居第四。
在專利主體方面，作為全球第一大車企的豐田公司目前擁有固態(tài)電池專利252件，數(shù)量遠(yuǎn)超其他車企與電池企業(yè)，同時(shí)日本其他消費(fèi)電子及汽車零部件企業(yè)如富士、村田制造所、松下也在固態(tài)電池領(lǐng)域廣泛布局。總體來(lái)看，日本固態(tài)電池的研發(fā)以產(chǎn)業(yè)界為主導(dǎo)。美國(guó)固態(tài)電池專利分布比較分散，而且其持有的主體多為Quantumscape（21件）、Sakti3（17件）等初創(chuàng)企業(yè)。韓國(guó)專利分布相對(duì)集中，如三星電子（35件）、LG化學(xué)（29件）、現(xiàn)代汽車（25件），與日本相似，韓國(guó)在固態(tài)電池領(lǐng)域的研發(fā)也是以產(chǎn)業(yè)界為主導(dǎo)，且電池企業(yè)與整車企業(yè)均有布局。
固態(tài)電池專利的持有主體情況
對(duì)我國(guó)固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的啟示
加大政策支持，鼓勵(lì)技術(shù)創(chuàng)新
一是加強(qiáng)政策引導(dǎo)。將固態(tài)鋰電池納入國(guó)家重點(diǎn)領(lǐng)域、關(guān)鍵行業(yè)的研發(fā)體系中，借助國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃。產(chǎn)學(xué)研合作項(xiàng)目、高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃等，加強(qiáng)不同類型的正負(fù)極活性材料、高性能電解質(zhì)，以及不同應(yīng)用特點(diǎn)固態(tài)鋰電池的相關(guān)基礎(chǔ)研究創(chuàng)新、關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)化培育科學(xué)布局。二是加大政府財(cái)稅扶持及科研投入力度。加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)投資專項(xiàng)基金、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)投資基金等對(duì)固態(tài)電池的支持，同時(shí)發(fā)揮風(fēng)險(xiǎn)基金等作用，鼓勵(lì)社會(huì)資本投向固態(tài)電池創(chuàng)新型企業(yè)和技術(shù)創(chuàng)新型項(xiàng)目，進(jìn)一步鼓勵(lì)企業(yè)加大研發(fā)投入，特別是對(duì)從事早期技術(shù)研發(fā)的企業(yè)可提供稅收優(yōu)惠政策。
深化國(guó)際合作，擴(kuò)展發(fā)展新模式
一是加強(qiáng)引進(jìn)固態(tài)電池先進(jìn)技術(shù)。鼓勵(lì)企業(yè)依托我國(guó)巨大的市場(chǎng)需求優(yōu)勢(shì)，與國(guó)際上擁有先進(jìn)固態(tài)電池技術(shù)的企業(yè)開(kāi)展多層次合作，加強(qiáng)技術(shù)引進(jìn)和消化吸收。二是推進(jìn)固態(tài)電池相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際化。聯(lián)合產(chǎn)業(yè)鏈上下游不同機(jī)構(gòu)、組織，從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、安全評(píng)估、性能測(cè)試、關(guān)鍵裝備配置等環(huán)節(jié)入手，開(kāi)展固態(tài)電池領(lǐng)域相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)修訂制工作。
固態(tài)電池不僅是技術(shù)革新，是一場(chǎng)革命，更是后鋰電池時(shí)代的必經(jīng)之路。
參考資料：
劉瑩瑩，車超.國(guó)外固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)我國(guó)的啟示.
鉅大鋰電. 世界各國(guó)固態(tài)電池研究進(jìn)展現(xiàn)狀分析.
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/星屑）
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