丰田在固态电池上的突破

【大澳门威尼斯人赌场官网2024年10月09日讯】(大澳门威尼斯人赌场官网记者玉山编译报导)去年九月,丰田宣布了改进锂离子电池的计划,以及固态电池技术的“突破”。值得注意的是,该公司一直拒绝向电动车(EV)转型,而是专注于混合动力车和氢燃料电池驱动的汽车。

丰田新的重点主要是提高锂离子电池的能量密度、成本竞争力和充电速度。

他们的新型高性能锂离子电池的续航里程将达到约491英里,未来的高性能锂离子电池的续航里程将达到约621英里。两者都具有约20分钟由10%至80%的快速充电能力。

潜在的游戏规则改变者
固态电池长期以来一直被认为是电动车潜在的游戏规则改变者。丰田表示,该公司在提高这项技术耐用性的努力中取得了突破。丰田已将重点转移到在2027年或2028年将固态电池投入批量生产并准备商业使用。

丰田首款固态电池预计可提供621英里的续航里程,快速充电时间仅需10分钟左右,可充电80%。作为比较,特斯拉Model Y的续航里程为336英里,快速充电时间约为15分钟。

一些行业专家将期待已久的固态电池吹捧为解决电动车电池问题的潜在解决方案,例如充电时间、行驶里程和火灾风险。

固态电池并不是什么新鲜事。固体电解质诞生于1800年代,目前用于起搏器和医疗设备等小型电子设备。

丰田出光团队
去年10月,丰田宣布与日本出光兴产石油公司签署大规模生产固态电池的协议。此次合作将重点放在硫化物固体电解质,这是一种很有前景的电动车电池材料。

据丰田称,两家公司自2013年以来一直在材料开发方面合作。如果成功,丰田可能真正颠覆目前由特斯拉和中国汽车制造商主导的产业。

创新与专利
丰田拥有比其他汽车制造商多得多的固态电池专利。过去三年,丰田注册了8000多项固态电池专利。许多是与出光共同拥有的。

现代、起亚和本田正在积极研究固态电池创新。其他汽车制造商正在与外部电池制造商合作,以迈出这一步。迄今为止,特斯拉尚未公布任何固态电池计划。

制造挑战
固态电池在大规模应用中的障碍在于其制造,但采用固态电池的潜在好处是巨大的。挑战在于组装的复杂性、难以提供长期耐用性以及成本,因为活性材料本身对氧气和湿气敏感。大规模生产的关键障碍之一是组装过程。阳极-阴极电池层需要快速、小心地堆叠。

突破
提供长期耐用性是一个大问题。组装完成后,固态电池面临的主要挑战是保持电极和电解质之间的良好接触。此外,重复的充放电循环可能会导致这些组件之间形成裂纹,从而显着限制电池的使用寿命。丰田表示,这就是取得“突破”的地方。他们表示,他们已经开发出一种高度柔韧性、黏合性和抗裂性的固体电解质。

固态电池的优势
目前我们所使用的手机、笔记型电脑和电动车都采用液态锂离子电解质。考虑到锂的供应短缺、环境问题以及未来几年不断增长的需求,减少甚至不需要锂可能是一个很大的优势。

固态电池用硫化物或陶瓷固体取代锂来取代这种液体。它们结构更加稳定,并且不含任何有泄漏风险的挥发性液体。去除液体电解质还可以使电池不易着火。

固态电解质的密度较小,因此固态电池比锂离子电池更小、更轻。这可以使电动车变得更小、更轻,或在相同尺寸和重量的情况下提供更大的行驶里程。

这些电池材料可以承受低温和高温,使其在极端条件下非常有用。它们的高耐热性也意味着它们可以比锂离子电池更快地安全充电。

固态电池材料也具有更高的能量密度,这意味着在相同的重量下,可以储存更多的电力。

如果丰田能够坚持到底并兑现承诺,那么该公司将走在电气化的前沿。尽管如此,大胆的主张尚未转化为现实世界的产品。现在越来越多的公司押注于固态电池技术,丰田就是其中之一。◇

责任编辑:钟义云

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