中国将磷酸铁锂电池推向EV主流
随着纯电动汽车（EV）用电池需求的增加，材料价格高涨。在这一背景下，关注的目光正在向锂离子电池的“成熟技术”聚焦。成为主角的磷酸铁锂（LFP）电池不仅价格低廉、安全性高，还通过改进制造技术提升了被视为弱点的容量。对200年前开发的水系电池进行改良的动向也十分活跃。如果能通过温故知新重新磨炼技术，将有望促进纯电动汽车和可再生能源的进一步普及。
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| 磷酸铁锂电池（资料图） |
日本冈山县启动了新建日本最大规模蓄电池工厂的计划。预定2024年投产，蓄电池年产能为5吉瓦时（1吉瓦为10亿瓦），可储存45万户家庭一天的用电量。
主导该项目的是2021年成立的可再生能源初创企业PowerX（位于东京都港区）。该公司由曾在服装销售企业ZOZO担任首席运营官（COO）的伊藤正裕社长创立，由伊藤忠商事和J-Power等公司出资。伊藤社长表示：“我们的目标是成为日本最大的蓄电池生产商”。
作为原动力，PowerX将目光投向的是磷酸铁锂电池，而不是目前固定型蓄电池的主流产品——使用钴或镍的三元锂电池。该公司将使用新工厂量产的固定型磷酸铁锂电池，力争2030年前在日本建设7000处纯电动汽车充电设备。
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| 工厂竣工后的效果图（由PowerX提供） |
磷酸铁锂电池由索尼于2009年率先发售。特点是不易起火，寿命达到铅酸电池和镍氢电池的两倍以上，可靠性较高。但此前在锂电池领域迅速成为主角的是容易增加容量的三元锂电池。智能手机等小型数字设备的问世也带动三元锂电池的需求增加。
材料价格高涨导致电池的环境发生剧变
原本已是“成熟技术”的磷酸铁锂电池之所以受到关注，是因为具有比以往评价更高的安全性和长寿命，而且价格低廉。
三元锂电池使用锂、镍、钴等稀有金属。锂集中分布于南美和澳大利亚，镍主要分布在东南亚，钴集中分布于非洲等地区，供应量有限。在汽车向纯电动车转型的潮流之下，电池材料的价格高涨。据英国阿格斯媒体（Argus Media）报道，钴的欧洲现货价格最近创下新高，达到2016年的约3倍。
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一方面，磷酸铁锂电池是正极材料使用锂、铁、磷的“无钴”电池。正极材料费用在电池中的占比为4～5成左右。材料使用铁和磷的磷酸铁锂电池可以轻松实现材料的稳定采购，成本可比三元锂电池降低2成。
目前，磷酸铁锂电池出现了成为纯电动汽车主流电池的势头。电池价格占纯电动汽车价格的三分之一。为了稳定采购价格便宜的电池，美国特斯拉和福特汽车等正在推进采用磷酸铁锂电池。据美国高盛集团（Goldman Sachs）预测，从2025年的纯电动汽车用电池份额来看，磷酸铁锂电池将达到36％，比2020年高出14个百分点。
投资向成熟技术集中，还引发技术创新
由于投资向成熟技术集中，还逐步引发了技术革新。一马当先的是全球最大的车载电池企业中国的宁德时代新能源科技（CATL）。
宁德时代首席科学家吴凯2022年7月表示，该公司的电池充电一次可以使纯电动汽车续航700公里以上。宁德时代将于2023年推出由磷酸铁锂电池改进而来的“M3P”电池。续航距离可超过日产汽车的“Leaf”（中国名：聆风）等主要纯电动汽车。
秘诀在于将电池容量提升两成。能量密度达到了可与三元锂电池媲美的每千克约200瓦时。对克服磷酸铁锂电池难以增加容量弱点起到关键作用的是全球最先进的电池封装技术。
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传统锂离子电池是将多个电池单元组合成模块，再将多个模块和冷却系统等组合在一起，制作成电池组。在这一过程中，模块的外壳和冷却系统很占空间，导致可铺设在车内的电池单元数量减少。
磷酸铁锂电池克服了难以增容的弱点
宁德时代为了增加电池包的容量，开发出了省去模块、直接将电芯装入电池包中的“Cell to Pack”。特点是将负责冷却过去单独配置的电池的多个零部件与构造材料融为一体。在以划时代的方式节省空间的同时，保持了电池包所需要的坚固性。
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在中国主导下，磷酸铁锂电池面向纯电动汽车的用途变得越来越普及。一方面，日本企业则寻求从材料和定置式用途寻找出路。
日本太平洋水泥计划2020年代中期量产在磷酸铁锂电池中添加了锰的正极材料。这样可以使容量增加2成至每千克约220瓦时。在定置式蓄电池领域占有优势的日本企业ELIIYPower（东京品川）在磷酸铁锂电池领域实现了达到三元系5~6倍的长寿命。
日本还出现了重新活比磷酸铁锂电池更早的“成熟技术”的动向。东芝的目标是跟200年前的伏打电池一样，发展电解液使用不燃性水的水系电池。这种电池用于大型蓄电设施，可以比磷酸铁锂电池降低成本2~3成。东芝研发中心的八木亮介说：“可以降低实现安全性的外装罐费用”。计划最快在2030年推向实用化。
负极使用锂的锂金属电池容量也可达到三元系的2~3倍，适合用于无人机。由于发生起火事故，相关研究被推迟，但导致起火的负极已经得到改良。软银尖端技术研究所的齐藤贵也部长表示：“估计能在2024~2025年投入量产”。
中企在车载电池市场掌握6成以上份额
蓄电池市场今后将大幅增长。据调查公司富士经济预测，锂离子电池的世界市场2025年将比2020年增长84％达到12万3315亿日元。占需求近8成的是纯电动汽车用途。将增至2020年的2.1倍。
在作为主战场的车载用电池领域，中国企业占据压倒性优势。韩国SNE调查的数据显示，在2022年1~11月车载电池市场（车载电池使用量）上，排在第一的是宁德时代（37.1％），第二位是比亚迪（BYD，13.6％），中国企业占据前两位。全球份额前十的企业中，中国企业有6家，总份额超过6成。第3位是韩国LG系（12.3％），第4是松下控股（7.7％）。
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| 宁德时代的德国工厂（该公司提供） |
在生产扩大的速度方面，中国也更胜一筹。调查公司Techno Systems Research（TSR）2022年底推测，中国三大企业的电池产量截至2025年将达到每年1249吉瓦时，与同时期日本企业总和之差将由2021年的3.7倍扩大到8倍以上。
电池对于EV及可再生能源的扩大都至关重要。各国将电池产业跟半导体一样，定位于左右国家竞争力的核心产品，正加快产业培育。
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在这方面领跑的是中国。2010年以后，中国向纯电动汽车等新能源汽车发放补贴，在电池工厂的选址等方面也提供优惠，电池产业加快扩大。
在脱碳潮流越来越强烈的背景下，欧美将利用保护主义政策发起反攻。欧洲2020年公布电池规则方案，2027年将限制进口制造时温室气体排放量大的电池。美国凭借2022年通过的《通胀削减法》对在北美生产的纯电动汽车给予税收优惠。
为了在与扶持政策优厚的世界主要国家的竞争方面创造同样的环境，日本也需要政府提供支持。日本企业的车载电池因为基本没有发生起火事故的高品质而备受好评，但TSR的藤田光贵指出“无法实现以高价格销售的附加值”。日本需要构建兼顾确保份额和价格的战略。
日本经济新闻（中文版：日经中文网）草盐拓郎、三隅勇气、冲永翔也
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