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充电10分钟,续航1200公里,丰田要来搞电车革新

发布时间:2023-07-07 10:46   浏览次数:次   作者:网络

丰田这个车企,有时分真是让人摸不着头脑。

年头那会,其时仍是丰田社长的丰田章男还在吐槽,说电动车不是汽车产业的*出路,大部分电车厂家其实都是被逼无法才做的电动车,都在做缄默沉静的大多数!

可在他卸职社长今后没多久,丰田就十分高调地对外发布了自己在电车核心技能上的最新进展。。。

老社长的脸就不是脸了吗,啪啪打得脖子哥在杭州都听见了。。

但该说不说,丰田这次宣称的技能进步的确很大。

上星期二,丰田的碳中和研制中心总裁 Keiji Kaita 在承受金融时报采访的时分表明,丰田现在现已处理了一些和固态电池耐用性有关的技能和材料问题。而且, 10 分钟就能给它充进去 1200 公里的续航。

而他们的方针,是把现在固态电池的尺度、分量和本钱都折半,预期在 2027 年推出搭载固态电池的量产车型。

这又是方针又是预期的,怎样贾里贾气的。。

咱就假定他说的是真的,那这或许便是咱们离固态电池最近的一次了。

众所周知,固态电池在动力电池里的位置,就像 NBA 球员都把乔丹当成方针差不多。咱们都知道牛逼,但是由于各种百般无奈的原因,又显得那么遥不行及。

当年大众汽车电芯中心负责人弗兰克 · 布洛梅,乃至将它夸成了锂离子电池的 “ 终究华章 ” ,并表明在可控核聚变完成从前,固态电池便是最合适的民用动力处理方案

有点夸大,但不多。

所以相同都是电池,为啥固态电池就能比咱们常见的电解液电池牛逼这么多呢?

这就和这玩意的根底结构有关了。

正负极、电解质( 电解液和隔阂 ),是组成液态锂离子电池的 “ 三大件 ” 。锂离子在电解液里,从正极穿过隔阂游向负极,便是充电,反之便是放电。

固态电池望文生义,便是把液态的电解质换成固态。一般会用到的材料有硫化物、聚合物和氧化物等,电池的负极也可以换成锂金属。总归便是,纯固态,干巴巴。

这样规划*的优点,便是能把电池的能量密度拉得贼高。

由于固体的密度远高于液体,所以固态电池的能量密度最少也是液态锂离子电池的两倍以上。举个比方,现在最牛逼的三元锂电池:宁德年代麒麟电池的能量密度为 255 Wh/kg ,固态电池则能轻松做到 500 Wh/kg 。

一同,由于固态电池中的金属锂可以直接当负极,不只比传统的石墨负极功能更好,还不需求隔阂等结构,也便是能把电池做得更轻更薄。

更离谱的是固态电池的稳定性也比液态锂电池高好几个数量级。

液态锂电池用久了今后,内部就很简单呈现锂枝晶。它们好比是负极渐渐长出的一根针,跟着时刻推移会不断变长。长到把电解质的隔阂刺破,电池就呈现短路。

一旦由于外力构成电池包损害,在短路和高温的影响下就很简单呈现温度失控,终究导致电池冒烟、起火乃至是爆破。

而固态电池的电解质,都是些聚合物、氧化物、硫化物,耐高温、耐腐蚀,不简单挥发,根本没有自燃的危险。即使真的外力穿透刺破了,也大概率不会呈现快速自燃和爆破的状况。

所以总的来说,固态电池便是一个六边形兵士。

不只能量密度高,还不简单着火,不只轻,还能做得薄,纯纯吊打现在的任何液态锂离子电池。

而丰田发布的这个音讯就相当于告知人们,这个之前只存在于神话里的狠人物,就要被咱们搞出来了!

但是很搞笑的是,咱们对这件事的反响大都是这样的:

固态电池搞出来了?牛逼!

哦丰田啊,那没事了。

由于用固态电池来给咱们画大饼,现已能称得上是丰田的*艺能了。而且这一画,便是小十年。

2016 年,其时的丰田和东京工业大学、日本高能加速器研讨安排还有几个科学家一同发了篇论文,名为《 运用硫化物超离子导体的高功率全固态电池 》。

里头提到他们 “ 成功规划和试验了新式高功率全固态电池,取得了可喜的效果。....但在商业化之前还需求进一步开发。 ” 也便是试验室里验证了可行,但要落地还欠好说。

但是就在第二年也便是 2017 年,丰田就表明他们现已处于 “ 制作选用固体电解质的电动汽车电池的‘出产工程’阶段 ” 了。而且2022 年就能看见用上固态电池的丰田新车。

这是拿到智子了么,这么快就把量产的问题处理啦?

2019 年,丰田的高管在采访中表明,他们将在东京奥运会上推出一台运用全固态电池的车型。

而当东京奥运会宣告推延举行今后,这台车也跟着推延发布了。丰田也在其时表明,自己正在和松下一同研究全固态电池车型,估计2025 年能量产落地。

不是,咋就直接跳了三年的票了?

而在 2021 年东京奥运会开幕的时分,丰田倒还真就拿出了一台搭载全固态电池且能跑的车。只不过这玩意不是量产版别,而是台路试原型车,作用是“ 搜集数据 ” 。

讲道理,都有原型车验证了,商业化落地岂不是不远了?惋惜,丰田不咋讲道理。上一年,丰田表明商用化的落地仍是 2025 年,只不过车型会从纯电变成混动,电池小点,难度也低点。

要真能落地,混动就混动吧。

但是在本年六月份,丰田又变卦了。说固态电池的量产得推到2027 年,而这仍是个或许的、最早的时刻。最迟嘛。。。别问,问便是只要最早。

也是由于他们一向跳票,所以在看见他们又在说自己有啥技能打破的时分,咱们的*反响都是“ 没完了是吧! ” 但看着 10 分钟充 1200 公里这种十分详细的数据,我又有一丝考虑,会不会这回丰田真就搞了个大动作呢?

但是一个之前在动力电池范畴工作过的工程师朋友 B 告知我,丰田这回在他眼里, “ 仍是在瞎扯呢。 ” 

在 B 看来,丰田这次发布的音讯里*的 bug ,便是这个 10 分钟充 1200 公里的超级快充

“ 现在固态电池*的技能难点,是电导率特别低,电导率一低锂离子就无法高效的传导。最直接的成果,便是无法做快充。 ” 

而依据丰田的说法,他们在 10 分钟就能充 1200 公里的续航。按每百公里电耗 15 度来算,一共需求 180 度电。10 分钟充 180 度,那么充电的功率便是 1080 kW 。

啥概念,抱负刚发布的 4C 充电桩功率也只要 480 kW ,这仍是用上了 800V 高压快充渠道的数据。而丰田却在固态电池快充天然生成下风的根底上,给它用上超超超级高压快充。

“ 简直太违背物理知识了。 ” 

提到这, B 激动地拍起了桌子。

此外,尽管丰田宣称可以把固态电池的本钱砍到原先的一半,但想要到达这个方针, “ 现在看简直没有或许。 ” 

原因呢有两个,一是材料贵。固态电解质里含有的锆、锗都是稀有的金属元素,价格自身就高。而由于需求用存量少、加工难的高活性材料——比方铜锂复合带——做电池的正负极,电池全体的价格就直接起飞了。

二是工艺贵,和固态电池出产有关的,包含质量操控、封装工艺乃至是出产设备的本钱都会比电解液电池要高上不少。

这俩要素一叠加,直接让固态电池的本钱来到了电解液电池的4 倍还多。

宁德年代的 BOSS 曾毓群从前就说过: “ 固态电池有许多科学及技能的根底问题没有处理,咱们公司深耕 10 多年,依然以为难以构成有技能可行性和商场竞争力的产品。 ” 

意思便是,固态电池这玩意,又难,又贵,欠好搞。商业化什么的,更是难上加难。

关于固态电池的商业化,一名新动力范畴的专业人士在知乎渠道上是这么说的:

现阶段,( 固态电池的 )三大方向,聚合物,氧化物,硫化物都有各自优缺点,终究仍是要试验室里可以拿出来一个归纳化考量,各方面都能到达要求的样品,然后经过样品小批量试验室测验,中等批量产线试产来逐步完善其工艺,使其成熟到方方面面可控,才干最终投放到商场。这中心的环节,估计都是 5-10 年起的。

“ 商场占有率全球*的宁王现在都搞不定,你要人怎样信任自己造不出电池的丰田能搞定呢? ” B 如是说。

在我看来,丰田之所以每年都拿它出来说事,大概率也便是为了吊着咱们的食欲,让人们不至于对丰田的电动化彻底没有盼头。

究竟,宣告这类音讯其他用途不多,对提高股价仍是蛮有用的。。

但转念一想,本钱的下降提到底便是个时刻问题,比方近期咱们中科大的马聘教授就在 Nature 的子刊上发了一篇论文,说选用氯化物固态电解质的固态电池,就可以大幅下降本钱。

而其在快充上的下风,其实经过换电形式就能很轻松的处理:充得慢就慢呗,换得快就行了。

所以这波啊,这波又是蔚来赢麻了。。?

图片材料来历:

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Ultrafast-Charging Solid-State EV Batteries Around The Corner, Toyota Confirms

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