賽迪前瞻2024年第10期（總850期）：群雄逐鹿固態(tài)電池我國如何引領動力電池新賽道

群雄逐鹿固態(tài)電池我國如何引領動力電池新賽道近期，日本豐田、松下等企業(yè)密集發(fā)布固態(tài)電量產(chǎn)計劃，引發(fā)業(yè)內(nèi)廣泛關注。固態(tài)電池作為替代傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池領域起步較晚，產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨知識產(chǎn)權實力薄弱、協(xié)同創(chuàng)新機制不完善、政策支持力度不足等挑戰(zhàn)，賽迪研究院建議加快固態(tài)業(yè)研發(fā)合作，完善固態(tài)電池協(xié)同創(chuàng)新機制；強化頂層設計和政策支持，推動我國固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)后發(fā)快進。一、固態(tài)電池量產(chǎn)加速，各國搶占先發(fā)優(yōu)勢競爭日趨激烈（一）固態(tài)電池優(yōu)點突出，被視為取代傳統(tǒng)鋰電池的最佳候選方案固態(tài)電池即使用固態(tài)電解質的電池，按照電池中液態(tài)電解質含量多少，可分為全固態(tài)、準固態(tài)、半固態(tài)電池三類。其中液態(tài)電解質質量百分比小于10%的為半固態(tài)，小于5%的為準固態(tài)電池，這兩者仍然含有液態(tài)電解質，嚴格意義上的固態(tài)電池僅指不含任何液態(tài)電解質的全固態(tài)電池。與目前主流鋰電池產(chǎn)品相比，固態(tài)電池具備高能量密度、高電化學穩(wěn)定性、高安全性“三高”特性，這些突出優(yōu)點使它有望成為下一代高性能鋰電池。（二）傳統(tǒng)汽車制造強國涌入新賽道，意圖借固態(tài)電池挑戰(zhàn)我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)主導地位新能源汽車產(chǎn)業(yè)處于突飛猛進的發(fā)展階段，對動力電池需求日益困難。消費者對續(xù)航與安全的持續(xù)關注，為發(fā)展固態(tài)電池帶來巨大動力和契機。固態(tài)電池的顯著優(yōu)勢或使其成為動力電池產(chǎn)業(yè)、乃至新能源汽車全球產(chǎn)業(yè)格局重塑的決定性因素。在國際新能源汽車市場上暫居下風的日本、德國、韓國等傳我國新能源產(chǎn)業(yè)主導地位的重大機遇，在搶占動力電池技術變革和產(chǎn)業(yè)化制高點方面爭先恐后，尤其是新能源汽車滲透率連年攀令槍已經(jīng)打響。（三）三條主要技術路線逐漸清晰，多強并立格局正在形成硫化物三條技術路線。中美兩國對三種路線均有涉及，我國側重氧化物路線。日本、韓國著力發(fā)展硫化物技術路線，德國等主要推進聚合物技術路線。圍繞這三條技術路線，各國力圖搶先突破固態(tài)電池技術瓶頸，實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，奪取先發(fā)優(yōu)勢、占據(jù)市場主導權。中、美、日、韓等多強并立的競爭格局正在形成。研發(fā)布局最早，技術積累具有一定領先優(yōu)勢。近期豐田、日產(chǎn)等將量產(chǎn)時間由之前的2030年提前至2027或2028年前后。韓國在固態(tài)電池量產(chǎn)上力爭頭籌，三星已完工了SDI固態(tài)電池試點生產(chǎn)線（S-line），計劃在2025年開發(fā)出大型電池生產(chǎn)技術、2027年量產(chǎn)全固態(tài)電池。美國的SolidPower于2023年11月將首批固態(tài)電池A樣品交付寶馬公司，計劃在2025年之前推出基于固態(tài)電池技術的第一輛原型車。我國起步晚，但2023年以來跟進步伐明顯加快，廣汽集團宣布將于2026年實現(xiàn)全固態(tài)電池裝車，長安汽車計劃于2027年逐步量產(chǎn)固態(tài)電池。二、我國固態(tài)電池引領之路面臨三大挑戰(zhàn)韓美等國家存在差距余11%（700余件）為歐洲各國所有。專利申請人排名前十榜單LG等；德企羅伯特博世居第十位。相比之下，日本專利數(shù)量優(yōu)勢明顯，且在產(chǎn)業(yè)鏈各細分領域上專利申請均具有絕對優(yōu)勢地位，專利積累遠在我國之上，而美、韓、德企業(yè)專利實力也不容從主要市場專利布局看，我國企業(yè)海外布局明國200余件、歐洲50余件、韓國70余件專利。相比之下，我國布局較少，海外布局最多的寧德時代，在美、日、歐、韓布局數(shù)專利戰(zhàn)略布局廣泛；我國專利積累和布局處于相對劣勢，難以支可能面臨知識產(chǎn)權壁壘和嚴峻的知識產(chǎn)權侵權風險。（二）我國尚無以固態(tài)電池為主攻方向的協(xié)同創(chuàng)新平臺，與主要競爭對手相比協(xié)同創(chuàng)新活力不足日本、韓國等以國家之力將國內(nèi)大財團、整車、材料、電池等實力雄厚的實體整合到一起，推動產(chǎn)學研各方協(xié)同創(chuàng)新。日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省支持設立了全固態(tài)鋰離子電池技術創(chuàng)新聯(lián)盟，由38家機構組成，其中包括汽車、電池、材料企業(yè)和科研機構，推動全固態(tài)電池的標準化和產(chǎn)業(yè)化。韓國政府于2023年11月份攜手LG新能源、SKON、三星SDI等動力電池企業(yè)成立了電池聯(lián)盟。日韓企業(yè)間合作也十分積極。如日本的豐田和出光興產(chǎn)早在2013年就硫化物固體電解質開始聯(lián)合研究，合作產(chǎn)生專利數(shù)達到195就共同成立了規(guī)模達1000億韓元的基金，投資于固態(tài)電池等新一代電池技術和商業(yè)化。并且，日本、韓國和歐美傳統(tǒng)汽車強企與固態(tài)電池廠商相互之間國際投資合作積極，如奔馳、大眾、寶馬、福特等投資美國QuantumScape、SolidPower等企業(yè)。電池創(chuàng)新中心成立時間短，將固態(tài)電池作為研發(fā)突破重點時間更短，且有限的財政支持用于多項任務，目前相關技術積累不足，尚難以在固態(tài)電池研發(fā)中有效發(fā)揮主導和“橋梁”作用。國內(nèi)動力電池龍頭企業(yè)寧德時代等對電池路線轉折點判斷基本在2027至2030年，出于傳統(tǒng)鋰電池利潤最大化考慮，創(chuàng)新動力有所不足，投資仍集中于液態(tài)鋰電池定制化生產(chǎn)、銷售，以及應對同行間圍德時代和比亞迪在全固態(tài)電池上投入的資本和精力均不及液態(tài)鋰電池的10%。當前聚焦于固態(tài)電池技術研發(fā)的企業(yè)多為初創(chuàng)型性公司（北京衛(wèi)藍、江蘇清陶、寧波鋒鋰、中國臺灣輝能都以固液混合技術路線為主，其他企業(yè)也多集中于半固態(tài)電池方向，對于技術突破難度更大、投資金額和風險更高的全固態(tài)電池保持謹慎，可能偏離主賽道。今年以來雖有長安汽車等整車汽車（三）我國對固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)政策支持力度相對不足，不如日韓等國家政策驅動強勁日韓等傳統(tǒng)汽車強國將發(fā)展固態(tài)電池作為國家重大戰(zhàn)略，政策支持力度不斷加大。日本政府對全固態(tài)電池寄予厚望，除出臺固態(tài)電池相關產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略外，日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省直接提供約1510億日元資金，支持豐田、日產(chǎn)開發(fā)全固態(tài)電池。韓國不甘于落后日別給予設備和研發(fā)以高達20%和50%的稅收抵免；總統(tǒng)尹錫悅稱該領域為“韓國國家安全和重要戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)”，推出高達20萬億韓元（151億美元）的投資計劃，以確保領先于其他競爭對手。美國政府鼓勵產(chǎn)業(yè)界與實驗室合作研發(fā)，全方位支持前沿基礎研發(fā)、成熟產(chǎn)品規(guī)模化等，美國能源部2021年將2.09億美元直接投資于多個固態(tài)電池實驗室項目，并于今年再度追加投資。德國給予固態(tài)電池研發(fā)稅收抵免優(yōu)惠。相對而言，我國對固態(tài)電池的政策支持力度較弱。2020年11月我國首次將固態(tài)電池列入新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，作為2021-2035年行業(yè)發(fā)展重點任務；2023年工信部等六部門聯(lián)合發(fā)這一領域尚未提高到重大戰(zhàn)略地位，國家層面也沒有出臺相關稅收抵免、補貼等針對性支持政策。三、幾點思考加快固態(tài)電池關鍵核心技術研發(fā)突破，構筑知識產(chǎn)權優(yōu)勢。將固態(tài)電池技術攻關列入“揭榜掛帥”項目清單，鼓勵和支持動力積累和儲備，結合市場拓展戰(zhàn)略有針對性加強海外專利布局。加大國內(nèi)外企業(yè)研發(fā)合作力度，完善固態(tài)電池協(xié)同創(chuàng)新機制。加大對現(xiàn)有的國家動力電池創(chuàng)新中心等創(chuàng)新平臺支持力度，正負極界面兼容、鋰金屬材料壽命周期、安全性能等開展基礎共性技術攻關；鼓勵和支持產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)以加速固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)