固態鋰電池豐田目前正在開發的固態電池汽車,在同等條件下的續航里程是采用傳統鋰離子電池的超過兩倍,即便對于最緊湊的車型來說,也不需要多布局電池而犧牲內部空間。
豐田希望成為全球首家量產搭載固態電池汽車的廠商,將于明年推出原型車,在2021-2030這個十年的初期開始面向市場銷售。從0充到100%僅需10分鐘,續航達500公里,安全性再也不用擔憂……如果豐田的這一新型電池大規模投入使用,那么不僅是電動汽車行業,整個汽車業都將迎來顛覆性變化。
目前電動汽車主要使用的是鋰離子電池,它需要用到液態的電解質溶液,目前的發展已經被視為達到極限。而固態電池的核心則是固態電解質,與鋰離子電池相比,在起火風險大幅降低的同時,能量密度則成倍增長。
根據中研普華出版告《2020-2025年中國純電動汽車行業市場全景調研及投資價值評估咨詢報告》分析顯示:
豐田目前正在開發的固態電池汽車,在同等條件下的續航里程是采用傳統鋰離子電池的超過兩倍,即便對于最緊湊的車型來說,也不需要多布局電池而犧牲內部空間。
該報道稱,對于搭載固態電池的汽車來說,充滿電只需要大約10分鐘,相比于傳統電動汽車縮減了至少三分之二。
目前在這一新型電池技術上,豐田已經走在了前列,擁有的專利超過1000件。其他日本車企也同樣在這一領域有所布局,《日經新聞》報道稱,日產汽車也計劃打造自己的固態電池汽車,希望在2028年前推出實車。
事實上除了整車廠以外,日本汽車供應鏈上游也都已經開始在這一技術上做布局。
上述報道稱,三井金屬(Mitsui Kinzoku)將在埼玉縣建設一座試驗廠房,為這種電池生產固態電解質,預計從明年開始年產量能達到數十噸,足以滿足該行業用于打造原型產品的需求。
日本石油公司出光興產(Idemitsu Kosan)也同樣在它位于千葉市的生產基地部署固態電解質生產設備,并希望于明年開始運營。
固態電池技術取得突破
大眾汽車和比爾-蓋茨支持的QuantumScape公司在Battery Day的虛擬新聞發布會上宣布,其10年來為生產固態鋰電池所做的努力在其最新的概念測試中取得了重大飛躍。
目前的鋰離子電池利用液體作為電解質,允許鋰離子在正極和負極之間移動,在此過程中產生能量。它們是筆記本電腦和智能手機以及電動汽車的關鍵部件。但鋰離子電池也有缺點,充電時間長、含有易燃物、在碰撞時可能會被點燃、而且在極低溫度下會凍結,多年來,研究人員已經測試了可以解決這些問題的其他材料,如聚合物和陶瓷。
QuantumScape的解決方案是鋰金屬電池。干式陶瓷分離器取代了液態電解質的位置,當離子穿越路徑時,可以更有效地傳遞能量。這款電池并非100%的固態電池,新電池中還有凝膠成分,但它似乎已經解決了液體電解質的缺點,在寒冷的天氣下也不會結冰,并能抑制阻礙鋰離子電池效率的電解質枝晶生長。
測試結果令人印象深刻!鋰金屬動力汽車的行駛距離比配備鋰離子電池的汽車遠80%。它們的使用壽命也更長:在800次充電后,它們仍能保持80%以上的容量,遠遠超過目前的電池。充電時間很快,只需15分鐘就能充到電池容量的80%。
QuantumScape沒有透露其電解液的成分,但《MIG技術評論》報道稱,一些專家認為這是一種被稱為LLZO的氧化物,被視為固態電池的一種有前途的電解液候選者。
不過,QuantumScape新電池的測試一直在單層電池上進行,最終版本的電池將需要多達100層,隨著厚度的增加,潛在的問題也會增加。
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2020-2025年中國純電動汽車行業市場全景調研及投資價值評估咨詢報告
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