1、日本电池技术和产业发展背景

自上世纪80年代开始，日本政府的产业技术综合机构NEDO对锂离子电池研发给予了长期稳定的支持，并制定了动力电池研发路线图和行动计划。日本在锂电池技术上取得了巨大突破，促成了锂电池的商业化。

1991年至2005年，日本垄断了相关技术并获得了巨大利润。但21世纪初以来，日本将氢能燃料电池汽车作为新能源汽车的发展重点，导致日本的锂电池发展受到了影响，日本动力电池的全球市场份额从2015年的40%下降至2020年的21%以及2021年的低于20%，在与中国和韩国的竞争中失去了市场份额。

伴随着全球新能源汽车的快速发展，为了应对迅速扩张的全球动力电池市场以及扭转当前在动力电池市场上处于相对劣势的局面，日本再次把发展动力电池提上日程，通过明确电池产业发展路线及目标，扶持电池技术快速发展，以及成立电池供应链协会促进企业联合，增强日本电动汽车行业在全球的竞争力。

在下一代电池中，全固态锂电池被认为是革命性技术，未来有可能完全取代传统锂电池。作为日本电池产业最后的救命稻草，全固态电池更是被日本政府寄予厚望。

2、液态电池落后，日本倾力押注全固态电池

日本政府近年来加大了对固态电池的研发投入，使日本占据了全固态电池技术相关国际专利的68%，位居全球第一。目前全球固态电池专利数排名前五的企业分别为丰田、松下控股（HD）、出光兴产、三星电子、村田制作所，除了三星电子，其余4家均为日本企业。其中，丰田专利数达1331件，是第二名的三倍。

2014年日本成立了锂离子电池材料研究中心（以下简称LIBTEC），负责牵头实施"下一代电池材料评估技术开发"项目。LIBTEC由电池产业链相关机构和企业组成，成员包括产业技术研究所、旭化成等材料企业、松下能源等电池企业、小松制造等工艺设备机构和丰田汽车等汽车企业，具体职责包括材料开发、电池设计、制造工艺、评价分析等。理事长由诺贝尔化学奖得主“锂电池之父”吉野彰担任。

LIBTEC的发展目标是，到2025年实现高功率、较长续航里程（550km）的电池组技术；到2030年争取将续航里程提升至800km，并且研发灵活性更好、阻燃性能优异、适用温度范围广的电池技术。

LIBTEC 主要职责是实现对下一代电池材料评估技术开发，包括：在2013—2017年进行全固态电池研发计划第一阶段，主要技术包括PJ-1 高电位正极（LNMO）电池、 PJ-2高容量正极（锂过量固溶体）电池、PJ-3高容量负极（Si系材料和与其组合厚膜正极）电池、PJ-4阻燃电解质（4.5VLCO/石墨电池，可进行高压安全评估）、PJ-5硫化物系统全固态电池；在2018-2022年进行全固态电池研发计划第二阶段，开发具有全固态LIB 的高性能电动汽车。该项目由LIBTEC 牵头，京都大学、物质材料研究等研究机构以及材料、电池、汽车、工艺设备等日本动力电池产业链骨干企业等38 家单位共同参与。

2021年，日本新能源产业技术综合开发机构（NEDO）部署了“电动汽车创新电池开发”项目（2021-2025年），计划投入166亿日元，旨在开发超越锂离子电池的新型电池，包括氟化物电池、锌负极电池；2021年，NEDO与丰田汽车、松下能源等企业启动新一代高效电池“全固体电池”核心技术的开发，将举全日本之力推进研发，力争实现电池产业的追赶，项目合作企业达到23家。计划到2030年前后将每千瓦时电池组的成本降至锂电池的三分之一左右，快速充电时间也缩短至三分之一。

日本经济产业省更是直接向日产汽车和本田汽车提供约1510亿日元资金，支持两家企业进行全固态电池的开发。其中，1205亿日元投向能量密度高的高性能蓄电池及原材料的开发、再利用技术，其余用于新一代启动机的开发。

2022 年9 月，日本电池产业战略研究公私理事会发布《电池产业战略》，提出到2030年建立150GWh /年的国内制造基地，全球生产能力达600GWh/年，以提高日本电池产业竞争力。其目标是到2030 年左右实现全固态锂电池的正式商业化应用。

3、“日系三巨头”纷纷布局全固态电池

丰田汽车

从20年前，日本的丰田公司就开始专注于硫化物全固态电池的研究，从电池自身的结构到材料、制造工序，丰田拥有广泛领域的专利。2020年，丰田成为全球首家推出全固态电池试制车的整车厂。作为在固态电池上布局最久，也是全球范围内拥有硫化物全固态电池专利申请数量最多的企业，丰田预计在2025年拥有批量化硫化物全固态电池的制备能力。

值得一提的是，2021年10月，日本三井金属宣布建成年产十吨级的硫化物固态电解质材料生产线，这是世界上第一条硫化物固态电解质材料的吨级生产线，从中可以看出日本不仅是布局，而且也有了实质性推动。丰田主推硫化物全固态电池在电动车上的应用，三井金属提供配套的吨级硫化物材料。

日产汽车

2021年11月，日产在“日产汽车2030愿景”上表示，公司计划在2024年在横滨建设固态电池试点工厂，在2028年推出搭载全固态电池的电动车型。

2023年2月，日产汽车欧洲研发高级副总裁大卫·莫斯表示，日产汽车已经成功开发出全固态电池，目标是到2025年开始试生产，并于2028年量产一款由全固态电池驱动的电动汽车。日产汽车的固态电池将大大提高存储和电力传输的效率，相比锂电池，不仅能够节省50%的成本，还能将能量密度提高一倍，充电速度也将提高三倍。他补充说：“日产汽车正在与牛津大学的领先科学家合作开发这项技术。日产汽车的固态技术是‘全固态’，因为这种电池去除了所有液态部分。这是我们的领先之处。”

据了解，日产汽车计划到2025年建立并运行固态电池试点生产厂；到2026年完成初始技术的工程设计；然后到2028年首次应用在汽车上，逐步实现量产。

本田汽车

本田虽然制定了积极的电动车战略，但在电池上更多依靠合作伙伴。本田则表示他们在北美会从通用汽车采购Ultium锂离子电池，并探索在当地其他电池生产商合资的可能，在中国与宁德时代合作，而在日本本土，则采购远景动力在日本和日产共同开发的电池产品。

2022年4月，本田宣布了固态电池推进计划，“将投资约430亿日元（约合人民币21.3亿元）建设全固态电池示范生产线，将于2024年春季设立试验性生产线，并应用于2025年以后推出的车型中。

除以上车企以外，出光兴产、日立造船、松下等各大日企也在投入硫化物全固态电池研发。日立造船的硫化物全固态电池“AS-LiB”已经应用到航空航天领域。日本的理化学研究所（RIKEN）开发了一种基于硫化物的固态电解质，可以实现超过1200次的充放电循环。