在全球市場面臨環(huán)境與技術(shù)變革的背景下,許多企業(yè)正努力尋找新的增長點和轉(zhuǎn)型方向。豐田汽車公司和出光興產(chǎn)株式會社在固態(tài)電池領(lǐng)域的戰(zhàn)略布局,為其他企業(yè)提供了關(guān)于技術(shù)創(chuàng)新和業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型的有益參考。
一、豐田:電動化轉(zhuǎn)型與多路徑戰(zhàn)略
豐田作為全球領(lǐng)先的汽車制造商,近年來在應(yīng)對全球環(huán)境問題的背景下,逐漸調(diào)整其業(yè)務(wù)重心,從傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)向電動汽車和固態(tài)電池領(lǐng)域轉(zhuǎn)型。
根據(jù)專利申請趨勢分析,自2009年達(dá)到峰值后,豐田與內(nèi)燃機(jī)相關(guān)的專利申請數(shù)量呈下降趨勢,而電動化技術(shù)的專利數(shù)量則顯著增加。這表明豐田在技術(shù)研發(fā)上正逐步向電動化傾斜。
豐田的轉(zhuǎn)型策略并非激進(jìn)的全面轉(zhuǎn)向電動汽車,而是采取了漸進(jìn)式的發(fā)展路徑。首先,在2021年底,該公司宣布到2030年將銷售350萬輛BEV(電池電動汽車),并發(fā)布30款BEV。
方法是先在混合動力汽車中安裝固態(tài)電池,然后在2027年左右將其推廣到BEV(電動汽車)上。
這一策略的依據(jù)在于固態(tài)電池技術(shù)的潛在優(yōu)勢:固態(tài)電池有望將電動汽車的續(xù)航里程提升至當(dāng)前產(chǎn)品的3到5倍,并將充電時間縮短至10分鐘以內(nèi),從而實現(xiàn)與傳統(tǒng)燃油汽車相近的使用便利性。
從專利分析來看,豐田自2011年取得“離子電導(dǎo)率與有機(jī)電解質(zhì)相當(dāng)?shù)奶沾刹牧稀蓖黄坪?,豐田在固態(tài)電池相關(guān)專利申請方面保持發(fā)展勢頭。
其技術(shù)解決方案包括采用樹脂緩沖材料收緊疊層電池以吸收變形,從而解決電池在充放電過程中的膨脹和收縮問題。
此外,豐田通過與Towa Gosei、住友金屬、住友化學(xué)、Resonac(原昭和電工)、大金工業(yè)株式會社和吳羽株式會社等材料制造商合作,構(gòu)建了一個涵蓋多領(lǐng)域的生態(tài)系統(tǒng)。
這種合作模式使得豐田的固態(tài)電池開發(fā)不僅局限于單一技術(shù)領(lǐng)域,而是融合了廣泛的知識與技術(shù)資源。
二、出光興產(chǎn):從石油到固態(tài)電池的業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型
出光興產(chǎn)作為一家傳統(tǒng)石油公司,其在固態(tài)電池領(lǐng)域的參與為行業(yè)帶來了新的視角。出光80%的銷售額與燃料相關(guān),面對脫碳時代的挑戰(zhàn),公司憑借其在石油精煉過程中產(chǎn)生的“硫磺”副產(chǎn)品,開啟了向固態(tài)電池領(lǐng)域的轉(zhuǎn)型。
早在1994年,出光就開始研究硫化鋰——一種用于固態(tài)電池的材料,并在2007年以后逐步增加相關(guān)專利申請數(shù)量,尤其自2014年以來增長迅速。
出光不僅專注于材料開發(fā),還制定了涵蓋氫氧化鋰權(quán)益收購、固體電解質(zhì)制造以及固態(tài)電池回收和再利用的綜合戰(zhàn)略。
出光的研究團(tuán)隊背景多元化,最初由樹脂開發(fā)團(tuán)隊成員主導(dǎo)硫的利用研究,隨后半導(dǎo)體材料專家也加入其中。這種跨領(lǐng)域的人才組合為出光的技術(shù)創(chuàng)新提供了支持。
出光的轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略包括三個核心優(yōu)勢:一是從原材料到成品的一條龍系統(tǒng),涵蓋從鋰資源權(quán)益保障到固態(tài)電解質(zhì)制造的全流程;二是硫磺處理技術(shù),利用石油精煉過程中積累的有害物質(zhì)管理經(jīng)驗;三是長期研發(fā)立場,堅持對某一技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行長達(dá)10到20年的持續(xù)投入。
其中,硫磺處理技術(shù)尤為重要,出光能夠安全處理硫化氫(H2S)這一潛在風(fēng)險,從而在固態(tài)電池材料開發(fā)中占據(jù)競爭優(yōu)勢。此外,出光與大阪都立大學(xué)教授的產(chǎn)學(xué)合作也為固態(tài)電池開發(fā)提供了支持。
三、啟示:技術(shù)創(chuàng)新與業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵要素
豐田和出光在固態(tài)電池領(lǐng)域的成功經(jīng)驗為其他企業(yè)提供了以下啟示:
利用自身優(yōu)勢:豐田憑借其在汽車制造領(lǐng)域的技術(shù)能力和多技術(shù)整合能力,出光則利用其在石油精煉過程中積累的硫磺處理技術(shù),均實現(xiàn)了從傳統(tǒng)業(yè)務(wù)向新興領(lǐng)域的成功轉(zhuǎn)型。
長期投入與戰(zhàn)略眼光:固態(tài)電池的開發(fā)是一個長期過程,豐田和出光均堅持了長達(dá)10到15年的研發(fā)周期。這種長期投入的策略表明,技術(shù)創(chuàng)新和業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型需要企業(yè)具備戰(zhàn)略眼光和持續(xù)投入的決心。
文:集邦固態(tài)電池