全固態(tài)電池—豐田在電動(dòng)汽車領(lǐng)域亮出的“殺手锏”?
(視頻內(nèi)容大意:為了讓電動(dòng)汽車充電更快,續(xù)駛里程更長(zhǎng),日本豐田正在研發(fā)一款新型電池,預(yù)計(jì)在五年之內(nèi)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)銷售。如今,電動(dòng)汽車快速吸引了全球的目光,這是一種可替代傳統(tǒng)汽車的無(wú)排放汽車,而豐田也正在試圖縮小與日產(chǎn)和特斯拉等電動(dòng)汽車制造商之間的差距。目前,電動(dòng)汽車主要使用鋰離子電池,充電時(shí)間通常需要20~30分鐘,續(xù)駛里程數(shù)可達(dá)300~400千米。但豐田是否可以超越對(duì)手,我們還要拭目以待。完美的產(chǎn)品需要嚴(yán)格的質(zhì)量把控,而其他大型汽車制造商,如寶馬,也正在研發(fā)自己的全固態(tài)電池。)
全固態(tài)電池
到底什么是全固態(tài)電池呢?它又是如何為汽車提供動(dòng)力的呢?
今年2月,95歲高齡的約翰·古迪納夫——鋰離子電池的合作發(fā)明者,評(píng)論道:“電動(dòng)汽車將要被廣泛投入市場(chǎng),而成本、安全、能量密度、充放電率和循環(huán)壽命,對(duì)其至關(guān)重要。”
目前,鋰離子電池仍然是電動(dòng)汽車中的主力軍。而最近古迪納夫和他的研發(fā)團(tuán)隊(duì)在德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校宣布,他們已經(jīng)研發(fā)出了一款全固態(tài)電池,這款電池與之前的相比,續(xù)航能力更強(qiáng),并且比鋰離子電池充電速度更快,周期壽命更長(zhǎng)。此外,全固態(tài)電池具有輕、薄、柔性化等優(yōu)點(diǎn),而且即便引燃,它也并不會(huì)出現(xiàn)和鋰電池一樣的安全問(wèn)題。這就是為什么乘務(wù)員在旅客登機(jī)的時(shí)候會(huì)檢查他們隨身攜帶的物品,以確保沒有鋰離子電池被帶上飛機(jī)。
鋰電池往往都帶有一個(gè)笨重的黑盒子,里面裝有液體物質(zhì),這些液體和電解質(zhì)可讓鋰離子在電池的正負(fù)極之間來(lái)回運(yùn)轉(zhuǎn)。相比之下,固態(tài)電池采用的是固態(tài)電解質(zhì)而非液體電解質(zhì),因此在低溫的操作環(huán)境中不會(huì)出現(xiàn)因電池液體被凍住而導(dǎo)致無(wú)法使用的情況,也比目前市場(chǎng)上的鋰離子電池更安全。
目前,還沒有人知道豐田汽車在全固態(tài)電池中具體添加了什么物質(zhì)。據(jù)悉,現(xiàn)代汽車公司也正在加碼研發(fā)全固態(tài)電池,以便將其運(yùn)用到電動(dòng)汽車上。在約翰·古迪納夫的固態(tài)電池中,玻璃代替液體充當(dāng)電解質(zhì),而構(gòu)成這種玻璃的粒子是鈉元素。
豐田的想法
一直以來(lái),豐田致力于研發(fā)氫燃料電池車和插電式混合動(dòng)力車,但隨著電動(dòng)汽車在全球范圍內(nèi)日益普及并越來(lái)越受到歡迎,豐田試圖縮小與日產(chǎn)和特斯拉等電動(dòng)汽車領(lǐng)軍者之間的差距。2016年年底,豐田表示計(jì)劃增加續(xù)駛里程較長(zhǎng)的電動(dòng)車產(chǎn)品,并設(shè)立獨(dú)立的部門研發(fā)及營(yíng)銷電動(dòng)車,由豐田總裁豐田章男親自掛帥。
據(jù)路透社報(bào)道,豐田計(jì)劃最早2019年開始在全球最大的汽車市場(chǎng)——中國(guó)量產(chǎn)電動(dòng)汽車,該款電動(dòng)車將基于現(xiàn)有的SUV車型C-HR打造,并采用鋰離子電池。
理想與現(xiàn)實(shí)
那么,研發(fā)固態(tài)電池來(lái)為汽車、卡車提供動(dòng)力到底會(huì)產(chǎn)生怎樣的影響呢?
一方面,這意味著那些大量涌現(xiàn)出的特斯拉式千兆工廠或?qū)⒉坏貌唤?jīng)歷生產(chǎn)方面的巨大變革。而眼下,特斯拉和松下公司專注于生產(chǎn)三元鋰電池,同時(shí)還吸引寧德時(shí)代、比亞迪、LG化學(xué)和三星SDI這些主流動(dòng)力電池廠家紛紛加入三元鋰電池研發(fā)的陣列。
另一方面,這將會(huì)在更短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車與內(nèi)燃機(jī)車價(jià)格的持平。最近,瑞銀集團(tuán)(UBS) 基于鋰離子電池的成本費(fèi)用做的一項(xiàng)研究顯示,電動(dòng)汽車與內(nèi)燃機(jī)車價(jià)格持平預(yù)計(jì)在2023年實(shí)現(xiàn);而現(xiàn)在看來(lái)豐田、現(xiàn)代和古迪納夫教授都有望打破現(xiàn)有動(dòng)力電池的格局,創(chuàng)造歷史。
不過(guò),對(duì)此也不要盲目樂(lè)觀。里昂證券(CLSA)汽車分析師 Christopher Richter表示:“一項(xiàng)技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室開發(fā)成功到投入量產(chǎn),中間還有很長(zhǎng)的路要走。2022年還很遙遠(yuǎn),期間可能會(huì)出現(xiàn)諸多變化。”由此看來(lái),豐田新款電動(dòng)汽車的普及速度,在很大程度上也同樣取決于電池成本。
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