[導讀] 日本NEDO了盡快實現全固態鋰電池的實用化，聯合汽車、蓄電池、材料領域的23家企業，15所大學及公立研究生所將展開合作，啟動了第二期研發項目。

　　全固態鋰電池作為可兼顧高能量密度和安全性的蓄電池備受關注，在世界各國正積極推進交通工具電動化的大環境下，日本新能源產業技術綜合開發機構(NEDO)為了盡快實現全固態鋰電池的實用化，啟動了第二期研發項目。

　　在該項目中，汽車、蓄電池、材料領域的23家企業，15所大學及公立研究生所將展開合作，確立能解決全固態鋰電池當前瓶頸的基礎技術，同時將采用原型單元，開發對新材料特性、量產工藝以及是否適合配備于純電動汽車(EV)等進行評估的技術。另外，還會以日本主導推進標準化為目標，開發關于安全性和耐久性的試驗評估方法。此外，在推進研發的同時，還將討論電動汽車大量普及的未來社會體系的方案設計。

　　EV用バッテリーとして安全性耐久性を確保しつつ、高エネルギー密度化高出力化が実現可能。——確保作為EV用電池的安全性和耐久性，同時實現高能量密度和高輸出功率。

　　1.概要

　　今后，預計很多國家都將強化汽車的二氧化碳排放規定和燃效規定，交通工具將朝著電動化的方向發展。因此，很多汽車廠商都宣布了到本世紀二十年代每年銷售數百萬輛純電動汽車和插電式混合動力車(PHEV)的計劃。在這種情況下，車載電池將成為決定EV和PHEV的便利性(續航距離、充電時間等)及價格的主要因素，因此，急需通過提高能量密度來提高電池的性能和降低成本。

　　目前的EV和PHEV使用的鋰電池(LIB)采用有機電解液制造，其能量密度與安全性屬于此消彼長的關系，只要一方面出問題，就可能冒煙甚至起火。對此，如圖1所示，采用無機固體電解質的全固態鋰電池充分發揮固體電解質的阻燃性及熱穩定性和化學穩定性，即使提高能量密度也能確保安全性和耐久性。此外還能簡化電池組的冷卻系統和冒煙起火時的排氣系統等，提高體積能量密度。而且，全固體電池有望使EV充電時間降至10分鐘以內，實現超快速充電。不過，要想實現期待的這些性能，還存在很多瓶頸，而且單元的結構、材料構成和制造工藝等基本概念尚未確定，目前，面向實用化的研究開發的效率并不高。

　　圖1：EV電池的技術轉移設想

　　因此，在NEDO的“先進創新蓄電池材料評估技術開發一期(2013～2017年度)”項目中，開發了全固態鋰電池的標準電池模型(200mAh級單層層壓單元)以及采用該模型的材料評估技術，并對企業和大學等面向全固態鋰電池開發的固體電解質和電極活性物質等進行了評估，將評估結果反饋給樣品提供者。

　　此次啟動的二期項目將在一期項目取得的成果的基礎上，開發實現大型化和高容量化的標準電池模型(Ah級層壓單元)以及采用該模型的材料評估技術。一期項目的評估技術是為了掌握材料的基本特性，而二期項目的評估技術將進一步升級，將評估量產性以及是否適用于EV等。因此，此次有4家汽車及摩托車企業、5家蓄電池企業及2家材料企業新加盟了受理評估委托的“技術研究聯盟鋰電池材料評價研究中心”(LIBTEC)。另外，14所大學和研究所也作為新的委托對象加入二期項目，將與LIBTEC進行合作。

　　如圖2所示，在EV電池市場上，預計目前研究開發比較、采用硫化物固體電解質的代全固態鋰電池將在2025年左右成為主流，到2030年左右，采用具備高離子導電性的硫化物固體電解質或者化學穩定性較高的氧化物固體電解質的新一代全固態鋰電池將成為主流。代全固態鋰電池和新一代全固態鋰電池都將是二期項目的研發對象。

　　2. 業務內容

　　【1】業務名稱

　　先進創新蓄電池材料評估技術開發(二期)

　　【2】業務總額(預定)

　　100億日元

　　【3】時間

　　2018～2022年度

　　【4】研發內容

　　(1)開發通用基礎技術

　　將開發能解決全固態鋰電池的大型化和量產化瓶頸的基礎技術，包括固體電解質的量產與低成本合成、向電極活性物質涂敷電解質、電解質層與電極層的成膜等。

　　另外，通過組合全固態鋰電池用新材料和元器件，評估單元的性能、耐久性和安全性，將制作用于掌握新材料與元器件的利弊、技術課題及是否適合單元量產工藝等的標準電池模型，并編訂規格說明書及性能評估程序手冊。

　　此外，還將開發通過計算機模擬，預測全固態鋰電池的單元及電池組的不穩定性、劣化和發熱情況的技術，以日本主導推進標準化為目標，開發關于耐久性和安全性的試驗評估方法等。

　　(2)討論社會體系設計

　　將調查并分析各國與全固態鋰電池及電動汽車有關的政策、市場和研發動向，制定以EV普及為前提的整個未來社會體系的方案設計，同時與“(1)開發通用基礎技術”聯動，推進相關研究開發。制定方案時，還將考慮充電基礎設施建設、資源限制、3R原則(Reduce、reuse、recycle，即減量化、再利用和再循環)等，討論低碳化社會的方案設計。