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發(fā)布時間：2024-01-31 來源：元祿光電
以下文章來自于每日經(jīng)濟新聞網(wǎng)
每經(jīng)編輯：畢陸名
據(jù)界面7月4日援引英國《金融時報》，在固態(tài)電池技術(shù)取得突破后，豐田公布了將其電動汽車電池的尺寸、成本和重量減半的雄心。豐田頂級電池專家Keiji Kaita 7月4日表示，簡化電池材料的生產(chǎn)流程將降低其下一代技術(shù)的成本。
“對于我們的液態(tài)和固態(tài)電池，我們的目標(biāo)是徹底改變目前電池太大、太重、太貴的狀況，”Keiji Kaita表示，“就潛力而言，我們的目標(biāo)是將所有這些因素減半。”這家世界第二大汽車制造商已經(jīng)在推行一項計劃，到2025年推出配備先進(jìn)固態(tài)電池的電動汽車。與液體電池相比，固態(tài)電池的優(yōu)勢更大。
據(jù)每日經(jīng)濟新聞6月16日報道，豐田舉行以“改變汽車未來”為主題的技術(shù)說明會，對包括尚在開發(fā)階段的技術(shù)概念在內(nèi)的多項技術(shù)具體開發(fā)情況與細(xì)節(jié)進(jìn)行了公布，強調(diào)其將維持“全方位電動化”的戰(zhàn)略。不過，在備受關(guān)注的BEV（即純電動車）領(lǐng)域，由BEV Factory負(fù)責(zé)研發(fā)的豐田次世代BEV產(chǎn)品中的頭一款車型計劃于2026年上市。據(jù)了解，次世代BEV產(chǎn)品將對電池、平臺、制作方式等進(jìn)行全維度創(chuàng)新，續(xù)航里程可達(dá)1000公里。此外，豐田方面對全固態(tài)電池“上車”的時間節(jié)點進(jìn)行了更新，宣布在BEV車型上搭載全固態(tài)電池，并挑戰(zhàn)于2027~2028年投入實際應(yīng)用。
圖片來源：豐田中國官網(wǎng)
截至美股周一收盤，豐田汽車（US ADR）報收160.47美元，跌0.17%，總市值2177億美元。
豐田稱其固態(tài)電池技術(shù)重大突破
據(jù)財聯(lián)社7月5日報道，周二豐田公司宣布，已經(jīng)簡化了制造固態(tài)電池所用材料的生產(chǎn)過程，并稱這一發(fā)現(xiàn)是一個重大的飛躍，能夠大幅縮短汽車充電時間和增加續(xù)航里程。
豐田公司碳中和研發(fā)中心的總裁海田敬二表示：“無論是液態(tài)電池還是固態(tài)電池，我們的目標(biāo)是徹底改變目前電池過大、過重、過貴的局面，在這方面的潛力上，我們將爭取將這些因素減半。”
伯明翰大學(xué)商業(yè)經(jīng)濟學(xué)教授戴維?貝利認(rèn)為，如果豐田公司的說法屬實，那么這可能是未來電動汽車的一個里程碑時刻。“通常在原型階段會有一些突破，但要擴大生產(chǎn)規(guī)模就很困難了。”他補充說，“如果這是一個真正的突破，那么它可能是一個顛覆性的改變，甚至可以說是電動汽車行業(yè)的圣杯。”
海田指出，該公司已經(jīng)開發(fā)出了提高電池耐久性的方法，并相信現(xiàn)在可以制造出續(xù)航里程為1200公里的固態(tài)電池，充電時間為10分鐘或者更短。
據(jù)《金融時報》報道，該公司預(yù)計將在2027年開始為電動汽車生產(chǎn)固態(tài)電池。
據(jù)每日經(jīng)濟新聞報道，豐田舉行以“改變汽車未來”為主題的技術(shù)說明會，對包括尚在開發(fā)階段的技術(shù)概念在內(nèi)的多項技術(shù)具體開發(fā)情況與細(xì)節(jié)進(jìn)行了公布，強調(diào)其將維持“全方位電動化”的戰(zhàn)略。不過，在備受關(guān)注的BEV（即純電動車）領(lǐng)域，由BEV Factory負(fù)責(zé)研發(fā)的豐田次世代BEV產(chǎn)品中的頭一款車型計劃于2026年上市。據(jù)了解，次世代BEV產(chǎn)品將對電池、平臺、制作方式等進(jìn)行全維度創(chuàng)新，續(xù)航里程可達(dá)1000公里。除了性能、續(xù)航等提升之外，豐田次世代BEV還將實現(xiàn)投資和工序的減半。
圖片來源：豐田中國官網(wǎng)
值得注意的是，對于作為純電動車核心部件的動力電池，豐田也對其新技術(shù)研發(fā)進(jìn)度進(jìn)行了披露，并公布了兩款有望被搭載到次世代BEV產(chǎn)品上的鋰離子電池，分別為性能版電池與普及版電池。
據(jù)了解，性能版電池提高了電池能量密度，配合車輛的空氣動力學(xué)改善，可將續(xù)航里程提升到目前的2倍，達(dá)到1000公里，同時完成成本降低20%，實現(xiàn)快充不到20分鐘的目標(biāo)；普及版電池則是將已經(jīng)應(yīng)用于HEV鎳氫電池上的雙極結(jié)構(gòu)，通用到BEV電池上，續(xù)航里程比目前增加20%，快充同樣可以達(dá)到30分鐘以內(nèi)。由于零件數(shù)量可控制在1/4到1/5之間，成本可降低40%左右。此外，豐田還在研發(fā)一款高性能版電池，采用了高鎳正極材料，并使用雙極結(jié)構(gòu)。與性能版電池相比，高性能版電池的續(xù)航里程還可再增加10%，快充達(dá)到20分鐘以內(nèi)，成本有望降低10%。
值得一提的是，豐田曾在2021年時表示，“全固態(tài)電池的導(dǎo)入將從HEV車型開始”。而根據(jù)新的規(guī)劃，豐田全固態(tài)電池將搭載到BEV車型上，并挑戰(zhàn)于2027~2028年投入實際應(yīng)用。
“此前，全固態(tài)電池壽命較短是核心課題。固體電解質(zhì)隨著電池的充放電反復(fù)膨脹和收縮，可能會引發(fā)龜裂，導(dǎo)致鋰離子在正負(fù)極之間的流動會變得困難。但現(xiàn)在，豐田已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了克服這一課題的新技術(shù)。在核算成本后，全固態(tài)電池將全面進(jìn)入面向量產(chǎn)研發(fā)的階段。”豐田中國內(nèi)部人士告訴記者，“對于量產(chǎn)的時間節(jié)點，我們經(jīng)過評估后認(rèn)為，2027~2028年會是比較合適和靠譜的時間點。”
據(jù)澎湃新聞此前報道，在4月16日下午舉辦的第二屆世界動力電池大會云上宜賓高端論壇中，中國科學(xué)院院士、清華大學(xué)教授歐陽明高表示。
“全固態(tài)電池技術(shù)雖然現(xiàn)目前仍然面臨著很多挑戰(zhàn)，但仍然是我們值得去追求的目標(biāo)。這個目標(biāo)不是短期的，可以看作是面向2030年，值得創(chuàng)新的目標(biāo)。”
在論壇中，歐陽明高也告誡中國新能源車企和電池企業(yè)，要對這一技術(shù)路線高度重視。
歐陽明高表示，“現(xiàn)在全球已經(jīng)有無數(shù)人投入到了這場創(chuàng)新運動，隨著ChatGPT技術(shù)的出現(xiàn)，對新材料的探索效率較大提高，開發(fā)的周期能夠縮短，通過全球的努力，全固態(tài)電池能夠取得成功。”
圖片來源：視頻截圖
“我們發(fā)現(xiàn)，在全球頂刊上發(fā)表的與固態(tài)電池技術(shù)相關(guān)的論文正在指數(shù)般地增長，可以說技術(shù)是在商業(yè)化的前夜。”歐陽明高說。
據(jù)了解，目前在全球范圍內(nèi)，日本企業(yè)在全固態(tài)電池上面投入得較多。擁有固態(tài)電池技術(shù)專利很多的豐田汽車，計劃2025年前實現(xiàn)全固態(tài)電池小規(guī)模量產(chǎn)，2030年前全固態(tài)電池要實現(xiàn)穩(wěn)定量產(chǎn)。
所謂固態(tài)電池，就是指采用固態(tài)電解質(zhì)的鋰離子電池。
固態(tài)電池是一種電池科技。與現(xiàn)今普遍使用的鋰離子電池和鋰離子聚合物電池不同的是，固態(tài)電池是一種使用固體電極和固體電解質(zhì)的電池。
由于科學(xué)界認(rèn)為鋰離子電池已經(jīng)到達(dá)上限，固態(tài)電池于近年被視為可以繼承鋰離子電池地位的電池。固態(tài)鋰電池技術(shù)采用鋰、鈉制成的玻璃化合物為傳導(dǎo)物質(zhì)，取代以往鋰電池的電解液，大大提升鋰電池的能量密度。
固態(tài)電池與目前主流的傳統(tǒng)鋰離子電池不同點在于電解質(zhì)。固態(tài)電池是使用固體電解質(zhì)，替代了傳統(tǒng)鋰離子電池的電解液和隔膜。而傳統(tǒng)鋰離子電池主要由正負(fù)極材料、電解液和隔膜組成。正負(fù)極材料決定了電池的容量，電解液及隔膜作為傳輸鋰離子的介質(zhì)。這個就是本質(zhì)的區(qū)別。
固態(tài)電池可兼顧高安全性、高比容量，遠(yuǎn)期可實現(xiàn)較液態(tài)電池更低制造成本。固態(tài)電池可兼顧高安全性和高比容量電極材料，是實現(xiàn)更高能量密度的必要路徑，同時由于更高的理論模組空間利用率、更簡化的電池組裝工序，其具備較液態(tài)電池更低的理論成本。
從安全性看，固態(tài)電解質(zhì)材料熱穩(wěn)定性好、不易燃燒且固態(tài)電池?zé)o電解液泄露風(fēng)險，具有更好的安全性。
從能量密度看，固態(tài)電池與鋰金屬負(fù)極兼容性好，模組空間利用率高、配組靈活，有望進(jìn)一步提升能量密度。
每日經(jīng)濟新聞綜合界面、財聯(lián)社、澎湃新聞、每日經(jīng)濟新聞（記者：裴健如）
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