6月13日
，
日本著名车企丰田宣布
，
将推出高性能固态电池和其他技术
，
以提高电动汽车的续航里程和性能
。
丰田的目标是从2026年开始推出下一代电池
。
该公司还表示
，
正在开发一种大规模生产固态电池的方法
，
目标是在2027-2028年实现商业化
。
目前多数纯电动汽车采用的动力电池是锂电池
。
锂电池主要由正负极材料
、
电解液和隔膜组成
。
其中
，
电解液和隔膜为电子游离介质
。
固态电池与锂离子电池最大的不同在于电解质
，
固态电池则是使用固体电解质
，
替代了传统锂离子电池的电解液和隔膜
。
由于锂电池现阶段在技术上已经较难取得突破
，
所以近两年一直有下一代电动汽车的电池将会是固态电池的预测
。
但也有不少机构认为
，
虽然固态电池是行业发展方向
，
但目前仍处于实验室阶段
，
在性能及成本方面尚不具备量产条件
。
并预计2025年前实现半固态电池量产
，
2030年前实现全固态电池有望量产
，
应用领域将逐步从军工
、
航天
，
拓展至新能源车
。
今年6月10日
，
在世界动力电池大会的
“
新一代动力电池与前瞻技术
”
主题论坛上
，
中国工程院外籍院士
、
固态电池领域顶尖科学家孙学良说
：
“
实现规模化量产和应用
，
窗口应该在2025年到2030年期间
。
”
他还表示
，
未来10年
，
将是固态电池研发的关键机遇期
。
固态电池的优点包括更加
薄膜化和柔性化
、
能量密度高
、
安全性较好等
。
但是也有
界面阻抗大
、
导电性较差
等缺点
。
其中
，
导电性差使得固态电池
难以实现快充
。
此外
，
固态电池的电极在充电周期中会反复膨胀和收缩
，
这会导致电极最终从固体电解液材料上分离出来
，
损害电池
。
现有的固态电池最多只能充电数百次
，
远远低于市场上成熟的电池所需的数千次充电
。
因此
，
延长固态电池的寿命
也是该技术实现商业可行性的一个问题
。
丰田在固态电池的研发上面已深耕多年
，
在全固态电池专利数量上处于领先地位
，
拥有超1,000项专利技术
。
丰田表示
，
公司已经实现了
“
技术突破
”
，
克服了先前固态电池耐久性问题
。
与现在使用的锂离子电池相比
，
此类电池有望实现更高的能量密度和更短的充电时间
。
在目前的电池技术下
，
电动汽车每次充电比汽油或是混合动力汽车行驶的距离更短
。
因此
，
续航问题也成为了消费者购买电动汽车的一大重点
。
据悉
，
丰田的电动汽车bZ4X充电30分钟
，
续航里程约为600公里
。
日产汽车
（
Nissan Motor
）
的全电动阿里亚
（
Ariya
）
充电45分钟可行驶380公里
。
特斯拉的Model Y充电约15分钟后
，
最多可行驶260公里
。
到2026年
，
丰田将为电动汽车提供能量密度更高的电池
，
单次充电可行驶1,000公里
，
充电时间为20分钟或更短
，
成本比目前的电动汽车低20%
。
此外
，
丰田表示将在2026年或2027年生产一系列成本较低的磷酸铁锂
（
LFP
）
电池
。
该公司表示
，
目标是将续航里程增加20%
，
并将成本降低40%
。
该公司正在考虑
将其引入传统的混合动力汽车
（
HEV
）
，
并加速其作为纯电动汽车电池的开发
。
解决了快充和续航问题
，
那么商业化呢
？
扩大生产规模和降低成本的能力将是普及固态电池的关键
。
根据日本科学技术厅的数据
，
这种电池现在的制造成本在每千瓦时60,000日元到350,000日元
（
约430美元到2,500美元
）
之间
。
这是锂离子电池每千瓦时14,000日元
（
约100美元
）
的4-25倍
。
由于成本高昂
，
日本国家先进工业科学技术研究所电化学能源研究所的首席研究经理小林弘典
（
Hironori Kobayashi
）
认为
，
当汽车制造商达到固态电池可行性的早期阶段时
，
很可能只会为豪华车等有限的车型安装固态电池
。
丰田在今日的声明中表示
，
丰田有多项提高电池性能和降低成本的举措
，
并
表示已准备好从研究转向固态电池的生产
。
丰田希望用固态电池加快其电动汽车业务
。
该公司去年在全球仅售出约2万辆电动汽车
。
但丰田的目标是
，
到2026年每年销售150万辆全电动汽车
，
到2030年每年销售350万辆全电动汽车
。
丰田于今年5月份成立了一家新电动汽车公司
Bev Factory
。
Bev的总裁加藤武郎
（
Takero Kato
）
称
：
“
我们将在全球范围内推出下一代电池电动汽车
，
并从2026年开始在市场上推出全系列产品
。
”
他还表示
，
公司的目标是到2030年生产约170万辆汽车
。
今年4月
，
这家汽车制造商在全球售出了8,584辆电动汽车
，
其中包括雷克萨斯
（
Lexus
）
品牌
，
这是其首次在一个月内占其全球销量的1%以上
。
诚然
，
丰田在固态电池方面属于领先地位
，
但是
全球有多家车企和电池厂商都在固定电池有所布局
。
大众
在2018年通过投资QuantumScape来布局固态电池
，
同年8月宣布将在欧洲建厂
，
并计划在2025年以前实现量产
。
2018年11月
，
韩国三大电池企业LG化学
、
三星SDI和SKI
组成联盟
，
共同开发包括固态电池的下一代电池核心技术
。
通用
于2019年宣布关于固态电池的研发将在美国密歇根州通用汽车的沃伦技术中心进行
。
2021年初
，
蔚来
发布了首款容量高达150kWh
，
续航1000公里的固态电池
。
今年5月31日
，
上汽集团和清陶能源
签署增资扩股协议和战略合作框架协议
。
该协议提到
，
将推动2025年实现固态电池技术
“
10万辆级
”
大规模量产落地
。
丰田此次携带全新的固态电池来势汹汹
，
或是想打翻身战
。
一直以来
，
日系车多押宝氢能汽车并取得领先
，
所以在电动汽车方面难免慢半拍
。
丰田此前就因为在电动汽车方面进展缓慢而受到投资者的批评
。
在抓紧固态电池布局的同时
，
丰田也没有放弃锂电池
。
丰田方面宣称
，
将生产一款采用更高效锂离子电池的电动汽车
，
续航里程将达到1,000公里
。
相比之下
，
世界上最畅销的电动汽车特斯拉Model Y的长续航版
，
根据美国的测试标准
，
可以行驶约530公里
。
除此之外
，
丰田还详细介绍了它计划部署的其他技术
，
以降低其电动汽车和电池的成本
。
如使
用
“
自行式
”
装配线和Giga
。
Giga 是一种由特斯拉开创的生产工艺
，
丰田希望以此以降低其下一代电动汽车制造的复杂性和成本
。
©
文章来源
于
Hawkinsight的雪球专栏
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