车载电池2024：地区分裂叠加全固态“前夜”

2024-03-04

日本経済新聞

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车载电池2024：地区分裂叠加全固态“前夜” ——

全固态电池能否成为游戏规则的改变者？为了参与这一讨论，首先有必要继续参与“游戏”。这就是纯电动汽车(EV)车载电池的情况。对于电池厂商和汽车厂商来说，不断扩大电池产量将成为继续参与游戏的条件。

此外，直面影响业务增长的最新课题将成为2024年车载电池行业的主要议题。具体来说，就是应对因中美对立和欧洲保护主义而加剧的“分裂风险”。2024年或将成为在解决地缘政治问题的同时，为即将迎来实用化的全固态电池做准备的一年。

车载电池的关键词是“分裂风险”和“全固态电池”

能否在应对最新课题的同时，推进面向未来的准备？(来源:日经Automotive)

中国2023年12月1日启动了石墨的出口管制。石墨是用于EV电池负极的材料，如果采购陷入停滞，将对EV的生产造成很大影响。中国是全球屈指可数的石墨生产国，在2022年的全球产量中，中国产占到65％。

“各种材料都存在风险，希望在多方面考虑对冲风险的同时推进材料采购”，正如SUBARU（斯巴鲁）社长大崎笃所说，除石墨之外，中国也在EV电池材料供应方面举足轻重。美国能源部(DOE)的数据显示，世界上60%的锂（Li）和80%的钴（Co）由中国生产。

德国宝马的推算显示，电池组占到EV车辆成本的40%。确保低成本的电池材料并稳定维持生产，直接关系到EV的竞争力。中国将通过控制电池供应链的上游，对以加深对立的美国为代表的其他地区施加压力。

占纯电动汽车成本40%的电池组

以宝马的纯电动汽车“i4”为例，梳理了纯电动汽车的成本结构。图由日经Automotive根据宝马的数据制作。(照片：宝马)

在欧洲也愈演愈烈的地缘政治问题

在地区分裂趋势加剧的情况下，在美国，应对通胀削减法案（IRA）成为当务之急。这是因为税收优惠的条件是，EV电池中使用的重要矿物的一定比例要从美国或澳大利亚等签订自由贸易协定(FTA)的国家采购。

例如丰田，正在北卡罗来纳州建设其在美国的第一家电池工厂。为了到2025年投产，将投资约139亿美元。

丰田在美国北卡罗来纳州建设的电池工厂

名称是Toyota Battery Manufacturing North Carolina（TBMNC）。计划最终将年产量提高到30GWh以上。(照片：丰田)

专注于北美市场的松下能源公司（Panasonic Energy、位于大阪府守口市)将加强北美地区内的材料采购。与加拿大Nouveau Monde Graphite（NMG）签订了石墨的长期供应合同，而针对采购硅（Si）负极材料，与美国Sila Nanotechnologies签署了买卖合同。

在欧洲，地缘政治问题也愈演愈烈。希望保护区域内产业的姿态日益明显。欧盟(EU)在2023年9月彻底改变了此前看似良好的与中国的关系。欧盟委员会主席乌苏拉•冯德莱恩召开了记者会，声称“世界市场充斥着廉价的中国EV。其价格因中国政府的巨额补贴而被人为压低。这正在扭曲我们的市场”。同年10月，正式启动了对中国EV补贴情况的调查。

不仅是补贴政策，还要通过2023年8月生效的电池新规“Regulation（EU）2023/1542”加强防守。需要应对导入记录电池性能、材料和二氧化碳排放量等制造过程信息的“电池护照”、整个生命周期的二氧化碳排放量即碳足迹(CFP)的计算、废电池的再资源化、再利用材料的采用等。

车载电池的再资源化和再利用的“技术难度较高，欧洲作为产业壁垒设定了此次的新规”(某电池厂商高管)。虽然要求采用再利用材料的时候是2031年以后，但该高管表示“考虑到技术的确立和工厂的建设等，已经没有时间了”。

全固态电池“进入制造阶段”

关于材料采购和地区分裂等风险，日产汽车专务执行董事平井俊弘在接受日经Automotive的采访时表示，“需要通过按中国、欧洲、美国和日本等地区划分电池性能参数、或在相关地区内建立封闭的供应链加以应对”

应对分裂风险，在作为新一代电池的全固态电池领域或许也将成为重要的研发主题。各汽车企业的目标是在2027～2028年左右推出搭载全固态电池的EV。如果考虑到准备试制车、评估性能和耐久性等的时间，2024年内或有必要在一定程度上确立全固态电池的性能参数和制造方法等。

由德国大众出资的美国QuantumScape自2022年底启动全固态电池的少量生产。提出了在2025年以后以21GWh/年这一规模大量生产的计划，正在加快推进准备工作。日产计划2024年内在横滨工厂设置以全固态电池技术开发为目的的试生产线。

日产正在试制全固态电池的情形

预计将采用不使用Ni、Mn和Co的正极材料。(照片：日产汽车)

丰田将缩小用于全固态电池的材料的候选范围。2023年10月宣布采用出光兴产的固体电解质。这是硫化物类的固体电解质。目前，正极材料和负极材料尚未公布。如果是与液态的锂离子电池相同的材料，制成全固态电池的意义将会减弱，也无助于规避材料采购风险。期待完全不使用Co、镍(Ni)和锰（Mn）等目前主流材料的正极材料和Li金属负极材料等全固态电池特有的选项。