為了減少稀有金屬的使用量，電池廠商和汽車廠商正在加快新一代電池的開發。松下在不使用鈷的高容量電池的實用化方面拿出時間表，全球最大的車載電池企業中國寧德時代新能源科技（CATL）則積極開發使用容易采購的鈉的電池。

寧德時代積極發展鋰離子電池

作為鈉離子電池，這是現階段世界最高水平——寧德時代的研發部門高管在2021年7月底召開的發布會上這樣強調。鈉離子電池通過鈉離子在電極之間移動進行充放電。作為鋰的替代，將采用能從海水中提取的廉價的鈉。

寧德時代計劃2023年實現實用化。每公斤的容量現在為160瓦時，但今后將增至200瓦時。雖然容量小于鋰離子電池，但東京大學的山田淳夫教授說：“除了可實現快速充電等優點之外，還有望降低成本”。

寧德時代還將積極確保稀有金屬。除了有意收購從事鋰開發的加拿大企業之外，4月宣布向在剛果民主共和國擁有鈷礦山權益的中國企業出資，還決定投資澳大利亞的鋰資源企業PilbaraMineralsLimited。美國特斯拉則在美國內華達州取得包含鋰的粘土礦床的權益，韓國現代汽車和LG化學將在鎳生產國印度尼西亞新建電池工廠，世界級大型企業都在積極采取行動。

“不買礦”的松下不使用鈷也能實現高容量

另一方面，松下則與投資礦山權益保持距離。松下一位高管表示，“不會購買‘礦山’，因為曾在硅礦山上吃了大虧”。過去松下旗下的原三洋電機，由于太陽能電池材料的硅供不應求，簽署了長期購買合同，但隨后行情下降，偏高的采購價格擠壓了盈利。如果稀有金屬降價，將面臨權益的價值縮水風險。

松下積極開發的是不使用鈷的獨特的高容量電池，計劃2～3年后投入市場。松下電池業務的高層只信一生表示，“技術開發已經完成，只要有客戶需要，即可啟動量產”。

豐田和日產汽車將開發把電解液改為固體的“全固態電池”。由于安全性提高，還能使用減少鈷的正極材料等難以加工的零部件。如果實現大容量化，還將減少單位容量的稀有金屬使用量。

“力爭2028年投入市場，正在自主開發全固態電池”，日產社長兼CEO內田誠在11月29日召開的說明會上如此表示。日產計劃投入總額2萬億日元，在2030年度之前推出15款純電動汽車，將全固態電池定位為王牌。

不過，從全固態電池來看，電阻在電極和電解質的交界處變大和制造工序仍未確定等課題很多，東京大學的山田淳夫教授指出，“實用化仍需要較長時間”。松下的只信一生也表示，“全固態電池將推進基礎研究，但首先將專注于（現有的）液態電池的發展”。

其他行業的企業也已涉足新一代電池開發。日本電氣硝子將開發“全固態鈉離子電池”。充放電的機制與寧德時代的鈉離子電池相同，但改為全固態電池，將提高安全性。11月18日宣布開發出了負極材料，隨后股價一度較前一日上漲10％，漲至3010日元。

日本制紙則力爭推進“木質電池”的實用化。利用從造紙原料紙漿中提取的纖維表面凹凸吸附電子這一性質，進行充放電。將到2030年面向智能手機等實現實用化，還將應用于純電動汽車。

穩定采購比容量更重要，特斯拉和比亞迪瞄準磷酸鐵鋰電池

“標準續航距離的車型將全部轉向鐵類正極”，美國特斯拉的首席執行官埃隆·馬斯克在10月的股東大會上如此表示。鐵類正極指的是將鋰、鐵和磷作為材料的正極，被稱為“磷酸鐵（LFP）”。電池的容量變小，但不使用鈷，價格低廉。雖然略微遜色于面向充電一次能行駛較長距離的電池的鎳類正極，但由于資源價格走高而正在提高存在感。

高盛證券3月對中國純電動汽車大型企業比亞迪（BYD）給出“買入”評級。比亞迪也是電池企業，提出將經營資源集中于LFP電池的方針。截至2020年，采用LFP正極的車載電池在世界上僅占約2成，但分析師湯澤康太認為“到2030年，在新興市場國家銷售的純電動汽車中，便宜的LFP的采用比率將達到50％”。

比亞迪也將瞄準磷酸鐵鋰電池

LFP正極主要被中國的電池企業采用，寧德時代向特斯拉供應采用LFP正極的電池。據稱正極材料占到電池成本的3～4成，特斯拉等希望增加LFP電池的配備車型，降低純電動汽車的制造成本。采用鎳和鈷的類型相繼發生起火事故，這也給安全性比較高的LFP電池帶來東風。

從正極材料來看，住友金屬礦山和日亞化學工業等日本企業的市場份額較高，但具有優勢的是采用鎳和鈷的電池。LFP電池有住友大阪水泥涉足，但最大LFP電池制造商德方納米科技有限公司等中國企業具有優勢。

另一方面，也出現日本企業涉足鐵類正極材料的趨勢。太平洋水泥正在開發被稱為磷酸錳鐵鋰（LMFP）的正極材料。能使電池的容量比LFP提高約2成。利用了通過混凝土產品的生產而積累的技術。目前已建造驗證設備，探索向數據中心和純電動汽車供貨。

歐洲拉動的再利用：JX金屬和住友金屬礦山積極推進

歐盟（EU）2020年12月發布的純電動汽車（EV）用電池管理新規給世界造成了沖擊。原因是針對被用于鋰離子電池的稀有金屬，提出了提高再利用材料比率的方針。要求在2030年之前針對用于正極材料的鈷提高至12％，鋰和鎳分別達到4％。意在將寶貴的資源納入歐洲區域內的供應鏈。

日本ENEOS控股旗下的JX金屬將根據歐洲的動態采取行動。8月在德國設立回收鋰離子電池的新企業，計劃最早2022年秋季使提取稀有金屬的驗證設備投入運行。將采用利用化學試劑提取相關金屬的“濕式”技術。

JX金屬在日本國內，已開始將從電池中提取及進行再利用的硫酸鎳作為電池材料提供，已開始構建著眼于車載電池大量淘汰時代的體制。電池材料和再利用業務推進室的室長佐藤利秋表示，“有助于資源循環利用和穩定采購”。

JX金屬一直推進電池再利用的驗證

歐洲企業也在積極推進回收利用。德國大眾和寶馬出資的瑞典電池企業Northvolt計劃在數年內起用廢電池處理能力達到每年12.5萬噸的工廠。據稱能利用再利用資源生產相當于電池工廠產能一半的每年30吉瓦時（GWh）。

在北美，涉足電池回收利用的初創企業的行動活躍。美國特斯拉的聯合創始人設立的美國Redwood Materials公司力爭到2025年利用再利用原料制造可供100萬輛汽車使用的電池材料，與美國福特汽車9月就回收等展開合作。美國通用汽車（GM）與加拿大的Li-Cycle合作，推進有助于再利用原料的穩定采購的措施。

日本企業在技術實力方面并不遜色。正極材料大型企業住友金屬礦山在世界上最早掌握了加熱粉碎車載電池粉末，以低成本提取銅、鎳、鈷和鋰的技術。通過調整氧氣濃度和溫度等，能選出相應的金屬。與雜質一起分離的鋰也能通過化學處理高效提取。

以鋰為例，即使礦山提取材料的交易價格降至1公斤5～6美元，也能維持成本競爭力，如果是鎳和鈷，即使價格降至與過去的行情低迷期相同的程度，再利用材料也具有優勢。主導研究開發的該公司淺野聰針對前景認為，“（歐洲電池管理新規落實后）將出現再利用原料的爭奪。將為能贏得競爭而不斷努力”。

國際能源署（IEA）認為，純電動汽車和插電式混合動力車的全球銷量到2030年達到1億4500萬輛，相比目前的1000萬輛出現激增。純電動汽車用電池在使用10年后，容量將降至7～8成，需要更換。豐田與世界最大車載用電池廠商中國寧德時代新能源科技（CATL）包括回收利用在內展開合作，同時在日本國內也將致力于混合動力車的電池材料的再利用。

鋰離子電池以采用鎳、錳和鈷的類型為主流。包括用于負極的銅在內，金屬產地分布不均，價格也不穩定。如果能廣泛回收二次原料，與源自礦山相比，還具備減少二氧化碳排放量的優點。回收利用從經濟安全保障的角度來看也很重要，同時還是日本技術實力大顯身手的領域。

本文來自微信公眾號“日經中文網”（ID：rijingzhongwenwang），作者：日經中文網，36氪經授權發布。