倔強的豐田,突然覺醒了。
剛剛宣布固態電池獲得了重大突破,突破有多大?
電池的重量、體積和成本都將減半,而且充電10分鐘甚至更短,續航就能達到1200公里。
(相關資料圖)
豐田頂級電池專家Keiji Kaita表示,電池生產過程也得到大大簡化,從而降低了下一代技術的成本。
固態電池在量產、成本和制造方面,一直都面臨著很多難題,國內寧德時代、深藍、蔚來等巨頭也是躍躍欲試,誰攻克了成本、量產難題,誰就會率先搶占市場。
沒想到的是,豐田這個一直被人們吐槽的守舊派,開始了笨鳥先飛。官方表示,這個全新的固態電池,將會在2027年量產上車。
也就是說,現在距離這個全新的電池上車,得再等上四年,這也符合行業內固態電池5-10年實現商業化的論斷。
到時候豐田能憑借固態電池重新支棱起來嗎?
最高續航1500公里
早在2008年,豐田就開始研究固態電池,當時固態電池初創企業Ilika和豐田合作,為后者研發全固態電池電解質。
搗鼓了幾年后,豐田就開始宣傳在固態電池領域取得的研究成果。或是固研發實在困難,2017年,豐田又轉身牽手松下,開始共同研發車載方型固態電池。
三年前,豐田還和松下成立了一家合資企業Prime Planet Energy & Solutions,共同開發和生產棱柱形鋰離子電池以及固態電池和“下一代”電池。
彼時,固態電池領域專利數目開始出現巨幅增長,全固態電池專利數目占比則由0提升至50%。其中,單豐田就一家擁有了252件固態電池相關專利,數量遠超其他車企與電池企業。
到了2022年,據《日經指數》與東京研究公司Patent Result的統計數據,豐田已擁有1331項關于固態電池的已知專利,包括電池結構、材料與制造工藝。
雖然豐田是行業中擁有最多關于固態電池技術專利的車企,但豐田對固態電池的量產也是不斷跳票。
2017年,豐田就表示將會在2020年的東京奧運會上展示固態電池技術,但因技術挑戰,被迫推遲到2025年量產。
到了2021年,豐田又改口稱“全固態電池進展并不樂觀,”量產計劃推至2027年。最近剛宣布的固態電池技術,算是讓豐田兌現了諾言。
所以說,豐田并非是在電動化道路上一直躺平,只是不想押注三元鋰電池,在豐田的技術路線圖里,固態電池才是重點。
Keiji Kaita表示,研究固態電池的目標,是改變目前電池太大、太重、太貴的狀況,并將所有的這些限制因素減半。
據介紹,豐田已經簡化了制造固態電池所用材料的生產過程,可以明顯降低下一代的技術成本。
此前,豐田在六月舉辦的2023技術研討會上曾透露,開始通過HEV引入全固態電池,計劃在2027-2028年實現商業化,投入實際應用。
據日經中文網報道,豐田的全固態電池續航里程可以達到1200公里,充電10分鐘可補能80%,逼近燃油車加油速度,而更高規格的固態電池,續航甚至可達1500公里。
固態電池有什么優勢?
來看一下固態電池和鋰電池的區別:
目前市面上車企使用的大多是鋰電池,但不時發生電動車著火事件,也說明鋰電池具有一定的局限性。
鋰電池電解質為液體,具有輕便、能夠持續充放電、穩定性強并且可批量生產等特點,這些特點也推動了電動車的市場化運行。
但鋰電池本身并不安全,在使用過程中,鋰有可能會發生化學反應并導致自燃。
另外,對于車載電池來說,車企常用的碳酸鐵鋰電池的能量密度遠遠不夠,一般在250Wh/kg左右,就算是被特斯拉吹上天的4680電池,在能量密度上也只是達到了296Wh/kg,依舊達不到市場所期待的長續航里程。
為了解決安全性和續航的問題,不少企業試圖研發出能量密度更高的電池,或者用硅等元素代替鋰,但目前都卡在了量產這一步。
而且市場早就發現,固態電池可以解決鋰電池所帶來的問題,目前固態電池又分為兩種,一種是全固態電池,另一種是半固態電池。
全固態電池電解質為固體,減輕了電池的重量和體積。更重要的是,全固態電池能夠提高能量密度,達到450-500Wh/kg不是問題。
但全固態電池具有量產困難、單價昂貴、工藝復雜等問題,寧德時代董事長曾毓群表示,固態電池有很多科學及技術的基礎問題尚未解決,“我們公司深耕10多年,仍難以形成有技術可行性和市場競爭力的產品。”
這就延伸出了半固態電池,半固態電池電解質可為半液態半固態,也可為凝膠形態。在去年,寧德時代發布能量密度為255Wh/kg、續航達到1000公里的麒麟電池,被市場定義為半固態電池。
今年4月,寧德時代又發布一款“凝聚態電池”,該電池的單體能量密度能夠達到500Wh/kg,并表示可以快速實現量產。
同樣進入半固態市場的還有蔚來,在2021年1月的NIO DAY大會上,蔚來官宣了自家的150kWh半固態電池包。
時隔兩年之后,蔚來ET7搭載半固態電池,于4月在中國市場上市。蔚來開發的半固態電池,能量密度為360Wh/kg,續航可超1000km,與蔚來進行半固態電池合作的衛藍科技表示,目前150kWh半固態電池已經進入量產階段,2023年的目標是量產“1000個電池包”。
另外還有東風汽車,在今年1月13日量產的搭載82kWh容量半固態電池的追光,成為了世界首款量產型半固態電池轎車。
國軒高科開發的半固態電池密度則是360Wh/kg,搭載該電池的新車是高合汽車的HiPhiX,該車一次充電可行駛1000公里。
誰會是下一個“寧德時代”?如今下定論還為之尚早,但豐田在全固態電池上的突破,已然是將全固態電池的研發往前推進了一大步,也為電動汽車行業帶來更多的可能性。
豐田的“銀色子彈”
一直以來,豐田在電動化方面的進展緩慢都飽受詬病。
究其原因,不外乎是對電動化的態度、押注氫能源點錯科技樹、以及日本本土客觀條件等因素。
眾所周知,日本在汽車轉型方面是舉國押注氫能源,認為氫燃料電池汽車才是新能源汽車的最佳動力選擇,這也是為什么整個日系車在純電領域慢了半拍。
大眾前任CEO赫伯特·迪斯(Herbert Diess)和特斯拉都是氫能源的有力反對者,迪斯曾表示,氫燃料汽車并不能解決氣候問題。在交通領域,電氣化已經占據了主導地位。“虛假的辯論是浪費時間,請聽從科學。”
但豐田不這樣認為。
首先從國家層面來看,日本一開始就押注氫能源,也是不得已而為之。
日本作為一個島國,既沒有豐富的石油礦產資源,也不具備大規模火力發電的能力。因此,從豐田到整個日本,只能將賭注壓在氫能源上,從上到下投入了巨大的資金和時間成本。
而且以豐田為首的日本車企則認為,純電動車不夠環保,甚至相比燃油車,純電動汽車會“有更多的碳排放”。電動汽車需要攜帶大體積電池,而電池的運輸不僅會增加能源消耗,還會導致能源浪費,節能環保也就無從談起。
豐田章男曾多次在公開場合表示,電動汽車并不環保,“全世界還沒有為迎接全電動車時代做好準備,氫能源才是未來最好的能源。”
幾乎所有人都認為豐田在電動化道路上慢了一步,從銷量上看尤為明顯,2022年豐田全年僅售出2.4萬輛純電動汽車。
但顯然豐田也在積極布局,從一直沒有放棄固態電池的研發,到如今宣布固態電池技術成本和尺寸將減半的重大突破,豐田或正在努力重現曾經在燃油車市場的榮光。
固態電池量產的重要性不言而喻,誰能率先量產裝車,誰就提前搶占了電動汽車和動力電池未來發展的話語權。
豐田顯然也明白這個道理,上個月舉辦的技術研討會上,在宣布固態電池計劃后,豐田的股價創下近七年來的最佳單周表現,今年以來,豐田股價漲幅近30%。
固態電池已經成為豐田電動化的重點,一旦量產上車,很有可能成為豐田破局的關鍵。
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