丰田宣布固态电池技术获重大突破，清华教授曾告诫中国新能源车企和电池企业

2023-07-05 10:09

据界面7月4日援引英国《金融时报》，在固态电池技术取得突破后，丰田公布了将其电动汽车电池的尺寸、成本和重量减半的雄心。丰田顶级电池专家Keiji Kaita 7月4日表示，简化电池材料的生产流程将降低其下一代技术的成本。
“对于我们的液态和固态电池，我们的目标是彻底改变目前电池太大、太重、太贵的状况，”Keiji Kaita表示，“就潜力而言，我们的目标是将所有这些因素减半。”这家世界第二大汽车制造商已经在推行一项计划，到2025年推出配备先进固态电池的电动汽车。与液体电池相比，固态电池的优势更大。
据每日经济新闻6月16日报道，丰田举行以“改变汽车未来”为主题的技术说明会，对包括尚在开发阶段的技术概念在内的多项技术具体开发情况与细节进行了公布，强调其将维持“全方位电动化”的战略。不过，在备受关注的BEV（即纯电动车）领域，由BEV Factory负责研发的丰田次世代BEV产品中的首款车型计划于2026年上市。据了解，次世代BEV产品将对电池、平台、制作方式等进行全维度创新，续航里程可达1000公里。此外，丰田方面对全固态电池“上车”的时间节点进行了更新，宣布在BEV车型上搭载全固态电池，并挑战于2027~2028年投入实际应用。

图片来源：丰田中国官网

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截至美股周一收盘，丰田汽车（US ADR）报收160.47美元，跌0.17%，总市值2177亿美元。

丰田称其固态电池技术重大突破
据财联社7月5日报道，周二丰田公司宣布，已经简化了制造固态电池所用材料的生产过程，并称这一发现是一个重大的飞跃，能够大幅缩短汽车充电时间和增加续航里程。
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，我们将争取将这些因素减半。”
伯明翰大学商业经济学教授戴维・贝利认为，如果丰田公司的说法属实，那么这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。”
海田指出，该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。
据《金融时报》报道，该公司预计将在2027年开始为电动汽车生产固态电池。
据每日经济新闻报道，丰田举行以“改变汽车未来”为主题的技术说明会，对包括尚在开发阶段的技术概念在内的多项技术具体开发情况与细节进行了公布，强调其将维持“全方位电动化”的战略。不过，在备受关注的BEV（即纯电动车）领域，由BEV Factory负责研发的丰田次世代BEV产品中的首款车型计划于2026年上市。据了解，次世代BEV产品将对电池、平台、制作方式等进行全维度创新，续航里程可达1000公里。除了性能、续航等提升之外，丰田次世代BEV还将实现投资和工序的减半。

图片来源：丰田中国官网

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值得注意的是，对于作为纯电动车核心部件的动力电池，丰田也对其最新技术研发进度进行了披露，并公布了两款有望被搭载到次世代BEV产品上的锂离子电池，分别为性能版电池与普及版电池。
据了解，性能版电池提高了电池能量密度，配合车辆的空气动力学改善，可将续航里程提升到目前的2倍，达到1000公里，同时完成成本降低20%，实现快充不到20分钟的目标；普及版电池则是将已经应用于HEV镍氢电池上的双极结构，通用到BEV电池上，续航里程比目前增加20%，快充同样可以达到30分钟以内。由于零件数量可控制在1/4到1/5之间，成本可降低40%左右。此外，丰田还在研发一款高性能版电池，采用了高镍正极材料，并使用双极结构。与性能版电池相比，高性能版电池的续航里程还可再增加10%，快充达到20分钟以内，成本有望降低10%。
值得一提的是，丰田曾在2021年时表示，“全固态电池的导入将从HEV车型开始”。而根据最新规划，丰田全固态电池将搭载到BEV车型上，并挑战于2027~2028年投入实际应用。
“此前，全固态电池寿命较短是核心课题。固体电解质随着电池的充放电反复膨胀和收缩，可能会引发龟裂，导致锂离子在正负极之间的流动会变得困难。但现在，丰田已经发现了克服这一课题的新技术。在核算成本后，全固态电池将全面进入面向量产研发的阶段。”丰田中国内部人士告诉记者，“对于量产的时间节点，我们经过评估后认为，2027~2028年会是比较合适和靠谱的时间点。”
清华教授：中国新能源车企、电池企业要重视
据澎湃新闻此前报道，在4月16日下午举办的第二届世界动力电池大会云上宜宾高端论坛中，中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高表示。
“全固态电池技术虽然现目前仍然面临着很多挑战，但仍然是我们值得去追求的目标。这个目标不是短期的，可以看作是面向2030年，值得创新的目标。”
在论坛中，欧阳明高也告诫中国新能源车企和电池企业，要对这一技术路线高度重视。
欧阳明高表示，“现在全球已经有无数人投入到了这场创新运动，随着ChatGPT技术的出现，对新材料的探索效率极大提高，开发的周期能够缩短，通过全球的努力，全固态电池能够取得成功。”

图片来源：视频截图

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“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。”欧阳明高说。
据了解，目前在全球范围内，日本企业在全固态电池上面投入得最多。拥有固态电池技术专利最多的丰田汽车，计划2025年前实现全固态电池小规模量产，2030年前全固态电池要实现稳定量产。
固态电池PK锂离子电池，有什么优点？
所谓固态电池，就是指采用固态电解质的锂离子电池。
固态电池是一种电池科技。与现今普遍使用的锂离子电池和锂离子聚合物电池不同的是，固态电池是一种使用固体电极和固体电解质的电池。
由于科学界认为锂离子电池已经到达极限，固态电池于近年被视为可以继承锂离子电池地位的电池。固态锂电池技术采用锂、钠制成的玻璃化合物为传导物质，取代以往锂电池的电解液，大大提升锂电池的能量密度。
固态电池与目前主流的传统锂离子电池最大的不同在于电解质。固态电池是使用固体电解质，替代了传统锂离子电池的电解液和隔膜。而传统锂离子电池主要由正负极材料、电解液和隔膜组成。正负极材料决定了电池的容量，电解液及隔膜作为传输锂离子的介质。这个就是本质的区别。
固态电池可兼顾高安全性、高比容量，远期可实现较液态电池更低制造成本。固态电池可兼顾高安全性和高比容量电极材料，是实现更高能量密度的必要路径，同时由于更高的理论模组空间利用率、更简化的电池组装工序，其具备较液态电池更低的理论成本。
从安全性看，固态电解质材料热稳定性好、不易燃烧且固态电池无电解液泄露风险，具有更好的安全性。
从能量密度看，固态电池与锂金属负极兼容性好，模组空间利用率高、配组灵活，有望进一步提升能量密度。
【来源：每日经济新闻】

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