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丰田想靠固态电池弯道超车打败特斯拉,这事儿靠谱么?  

2017-07-27 08:44:50|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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《中日新闻》刊文称,丰田正在开发一款电动汽车,该车采用全新平台制造,将利用全固态电池,使得它只需数分钟即可完成充电。
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相比之下,当前电动汽车采用锂离子电池,即使使用快充技术,完成充电也需要20分钟-30分钟,通常情况下行驶里程为300公里-400公里。

消息称,丰田计划最早于2022年开始在日本销售这款电动汽车。

丰田发言人Kayo Doi表示,公司不会就具体的产品计划发表评论,但表示公司计划在2020年代初期实现全固态电池商用。

作为一种可替代传统汽车的零排放交通工具,电动汽车在全球范围内受到欢迎。丰田正寻求缩小与尼桑和特斯拉等电动汽车领头羊之间的差距。

但是,由于量产对质量控制和可靠性有严苛得多的要求,丰田能否超越竞争对手还有待观察。

法国里昂证券汽车分析师 Christopher Richter表示,“一项技术从实验室开发成功到投入量产,中间还有很长的路要走。2022年还很遥远,期间可能会出现诸多变化。”丰田新款电动汽车的普及速度,在很大程度上还取决于电池成本。

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2016年年底,丰田成立独立的电动车业务部门“EV Business Planning Department”,由总裁丰田章男直接领导,致力于研发续航里程更长的电动车产品。可以期待的是,丰田计划最快于2019年在华量产基于C-HR车型打造的纯电动车,采用锂离子电池作为动力来源。

有媒体报道称,丰田计划最早2019年开始在中国——全球最大的汽车市场——量产电动汽车,不过将以现有的C-HR运动型多功能汽车为基础,采用锂离子电池。

路透社称,宝马等汽车厂商也在开发全固态电池,并计划在未来10年投入量产。

固态电池使用固态电解质而非液态电解质,这使得它们比目前市场上的锂离子电池更安全,但或许也意味着,动力锂电池隔膜将失去部分市场。

关于全固态锂电池

全固态锂电池与现有锂电池的工作原理相同,最主要的区别是电池中没有有机电解液,彻底解决了电解液泄漏的安全隐患。

全固态锂离子电池按电解质种类分为:聚合物型、硫化物型、薄膜型。

其中,薄膜锂电池主要由固态的基片和基片表面的固态功能薄膜层构成,功能薄膜层包括电流收集极、正极、电解质、负极和封装保护膜,厚度仅10μm。

充电时,正极析出的Li+经过电解质传导到负极,在负极Li+与通过外电路达到的电子复合,形成沉积在负极表面的Li原子。放电时过程相反,Li+做反方向运动经电解质嵌入正极晶格。

全固态锂电池除安全性较传统锂电池优越外,还兼具其他优点。比如:

(1)能量密度(单位体积储存的能量)高,倍率性能好(可以简单地理解为大电流充放电,大电流充电的好处是充电速度快,如我们现在常用锂电池的充电电流为2.1A,其充电速度比原来1.0A的锂电池快很多),自放电率(能量偷偷跑掉的缺点)更低,充放电循环寿命更长,最长可达45000次(以一年365天每天充10次电计算,可以使用12年以上,设备坏了电池还好好的),并保存95%的初始容量,而普通锂电池一般在1000次循环后容量就会降到初始时的80%。

(2)可以在更为苛刻的环境下使用,如耐高低温能力更强,在低温-40℃、高温150℃下性能良好,从而可用于半导体工业中的高温探测器、石油勘探和空间探测。

(3)薄膜电极电势均一,电极局域过充、过放电的风险小。

(4)电池可设计性更好,可以不再是小砖头的形状,或许未来会有小熊维尼或米奇形状的锂电池。

然而,“理想很丰满,现实很骨感”,目前全固态薄膜锂电池还需要突破些技术难题才能应用到实际生活。

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