丰田宣布固态电池技术新突破:体积成本减半,充电10分钟能跑1200公里
2023-07-06 18:34:42 钛媒体APP

图片来源:视觉中国


(资料图)

继上月宣布推出新的电动汽车战略之后,近日,丰田再次宣布固态电池技术获重大突破。

根据外媒报道,丰田公司碳中和研发中心的总裁海田敬二表示:“无论是液态电池还是固态电池,我们的目标是彻底改变目前电池过大、过重、过贵的局面,在这方面的潜力上,我们将这些因素减半。”

他还表示,公司已经开发出了提高电池耐久性的方法,并相信现在可以制造出续航里程为1200公里的固态电池,充电时间为10分钟或者更短。官方还表示,这个全新的固态电池,将会在2027年量产上车。

总结来说,就是丰田研发的固态电池在成本、尺寸上减半,充电10分钟或更短,续航可达1200公里,且要在2027年实现量产上车。

也就是还有四年,就有搭载固态电池的电动车。这其实与行业内普遍预测的固态电池将在未来5到10年实现商业化量产的论断相符。

不过,由于公告中并未宣布更多细节,比如能量密度、充电和放电速率、可能的充电循环次数、冬季低温下的性能表现,以及由什么制成等,因此外界对此也有质疑。毕竟,像美国的QuantumScape这样的公司近十年来一直在做类似的承诺,但事实上,其固态电池仍然迟迟未能投入量产。

丰田死磕固态电池

一直以来,在纯电路线上,丰田的态度始终摇摆,丰田章男更是多次“炮轰”电动汽车。

不过,与纯电路线态度忽冷忽热形成强烈反差的是,在固态电池的研究方面,丰田却表现出了完全不同的坚持和韧性。

根据从事专利调查和分析的调查机构Patent Result的数据显示,全固态电池相关专利排名前十的企业中,日本企业有6家,韩国企业占4家。其中,手握专利数最多的丰田自1990年便着手固态电池的研究。

2008年,丰田与固态电池初创企业Ilika展开合作。据报道,当时Ilika公司受丰田委托,开始研发全固态电池电解质。

2012年, 丰田在世界范围首发硫化物固态电池,随后又在2017年表示,和松下达成共识,将共同研发车载方型固态电池。与此同时,丰田还宣布将在2020年~2025年间,推出十款以上采用固态电池的纯电车。

然而,由于电池寿命及成本等问题,丰田固态电池量产时间一再跳票。

2021年,丰田改变了“2025年量产”的口风,并在当年的“2030年电池战略会”上表示,在全固态电池方面“进展不乐观”。

今年5月10日,丰田汽车发布了一则组织变革和高管职位变动的公告,自5月15日起生效。这项组织变革衍生了丰田在技术革新的两个关键组织架构——负责纯电路线的BEV Factory和氢能路线的氢能Factory。

随后,6月份,丰田举办了一场以“改变汽车未来”为主题的Toyota Technical Workshop技术说明会。在说明会上,丰田宣布已克服全固态电池的耐久性课题,后面只等着解决了成本问题后,就将全面投入量产并配备在纯电车型上,丰田这次又更新了固态电池具体量产的时间为2027-2028年。

作为全球最大的汽车制造商,丰田的摇摆与坚持或许并不难理解,因为他要的不是追随者的角色,而是领导者。只是,能否超车成功,还需要等待真正的商业化量产。

固态电池量产难

不只是丰田的固态电池困在量产之中,前文中提到的QuantumScape,以及像宁德时代这类电池巨头,也都未实现固态电池量产。

宁德时代董事长曾毓群表示,固态电池有很多科学及技术的基础问题尚未解决,“我们公司深耕10多年,仍难以形成有技术可行性和市场竞争力的产品。”

但即便固态电池量产困难、单价昂贵、工艺复杂,但其却一直备受关注,一个很重要的原因就是,无论在能量密度、充电速率、安全性、循环寿命上,还是电芯热管理上,它的表现都要优于液态锂电池。

具体来看,液态电池的电解液溶剂具有易挥发、低闪点的特点,在较高温度下易燃易爆,且具有一定毒性。此外,液态电池的负极表面容易形成锂枝晶,刺穿隔膜造成正负极短路,导致电池起火。

并且,在能量密度方面,受重量、体积、安全性等因素限制,液态锂电池已接近能量密度天花板。

反观固态电池,锂枝晶在固态电解质中生长缓慢且难刺透,极大降低了电池热失控风险,电池自燃或者爆炸的概率显著减小。

而从能量密度来看,固态电池允许适配高能正极与锂金属负极,目前固态电池的实验室数据已超过400Wh/kg,突破传统液态锂电池的能量密度天花板。因此,也被称为“梦想电池”。

固态电解质是固态电池的核心,根据所用固态电解质不同,目前业界对固态电池的研究主要集中在陶瓷(硫化物和氧化物)和聚合物类型上。一直以来,由于固态电解质难以兼顾性能和成本,产业化面临巨大阻碍。

行业内的研究也从未停止过。“我们发现,在全球顶刊上发表的与固态电池技术相关的论文正在指数般地增长,可以说技术是在商业化的前夜。”欧阳明高曾说过。

6月27日,中国科学技术大学马骋教授开发了一种新型固态电解质——氧氯化锆锂,并将其发表在国际著名学术期刊《自然·通讯》上。

据介绍,这种材料具有很强的成本优势。如果以水合氢氧化锂、氯化锂、氯化锆进行合成,它的原材料成本仅为11.6美元每公斤,很好地满足了上述50美元每公斤的要求。而如果以水合氧氯化锆、氯化锂、氯化锆进行合成,氧氯化锆锂的成本可以进一步降低到约7美元每公斤,远低于目前最具成本优势的固态电解质氯化锆锂(10.78美元每公斤),并且不到硫化物和稀土基、铟基氯化物固态电解质的4%。这一发现也被认为,有益于固态电池技术的商业化。

如果丰田固态电池技术突破的这一消息再被验证属实,伯明翰大学商业经济学教授戴维・贝利认为,可能是未来电动汽车的一个里程碑时刻。

“通常在原型阶段会有一些突破,但要扩大生产规模就很困难了。”他补充说,“如果这是一个真正的突破,那么它可能是一个颠覆性的改变,甚至可以说是电动汽车行业的圣杯。”

(本文首发钛媒体App ,作者|韩敬娴,编辑|张敏)

热门推荐

文章排行

  1. 2023-07-06丰田宣布固态电池技术新突破:体积成本减半,充电10分钟能跑1200公里
  2. 2023-07-06Meta的VR设备有望引入中国市场, 要不要再给扎克伯格一次机会?
  3. 2023-07-062023西部消费精品博览会将启 为西部经济发展增添新动力
  4. 2023-07-06新型储能企业家江门行暨投资合作交流活动即将开展
  5. 2023-07-06全球关注:及时精准!让更多川商和民营企业享受政策红利丨关注民营经济“1+2”政策⑤
  6. 2023-07-06东湖评论:以“镇BA”热度燃旺乡村振兴发展之火-每日视讯
  7. 2023-07-06【基层动态】大庄子镇:旧棚改造有序推进 力促设施农业提质增效
  8. 2023-07-06速读:WAIC 2023 SAIL奖项公布 高通AI引擎荣获大奖
  9. 2023-07-06QQ隐身可见(qq显示隐身) 天天快资讯
  10. 2023-07-06安全生产保障能力再提升 浙江海亮顺利通过IATF16949:2016汽车行业质量管理体系认证
  11. 2023-07-06世界快报:绿城中国(03900.HK)上半年总合同销售金额约1342亿元
  12. 2023-07-06今日快讯:PS港服上线“必备精选优惠 低至25折”优惠促销活动
  13. 2023-07-06环球快播:融创中国跌超5%领跌内房股 6月国内楼市延续低迷走势 预计7月供需持续走弱
  14. 2023-07-06贝弗利:绿军提供的报价更高 但老里弗斯说服我去费城|速讯
  15. 2023-07-06哪吒汽车泰国月交付量排名纯电第一,超过比亚迪、长城、特斯拉 环球实时
  16. 2023-07-06当前速读:未经批准非法占地修建国道辅路及人行道 南昌市新建区住建局被行政处罚
  17. 2023-07-06当前时讯:中信证券:看好高端民用及军用碳纤维企业的业绩兑现
  18. 2023-07-06又一轮大范围高温天气开启 这些防中暑小知识得牢记
  19. 2023-07-06世界微动态丨跑分高达166万分的Super标准版手机来了!
  20. 2023-07-06天天速递!首发新一代骁龙6、5800mAh电池、1亿像素主摄,荣耀X50有多牛?