【2024年10月09日訊】（記者玉山編譯報導）去年九月，豐田宣布了改進鋰離子電池的計劃，以及固態電池技術的「突破」。值得注意的是，該公司一直拒絕向電動車（EV）轉型，而是專注於混合動力車和氫燃料電池驅動的汽車。
豐田新的重點主要是提高鋰離子電池的能量密度、成本競爭力和充電速度。
他們的新型高性能鋰離子電池的續航里程將達到約491英里，未來的高性能鋰離子電池的續航里程將達到約621英里。兩者都具有約20分鐘由10%至80%的快速充電能力。
潛在的遊戲規則改變者
固態電池長期以來一直被認為是電動車潛在的遊戲規則改變者。豐田表示，該公司在提高這項技術耐用性的努力中取得了突破。豐田已將重點轉移到在2027年或2028年將固態電池投入批量生產並準備商業使用。
豐田首款固態電池預計可提供621英里的續航里程，快速充電時間僅需10分鐘左右，可充電80%。作為比較，特斯拉Model Y的續航里程為336英里，快速充電時間約為15分鐘。
一些行業專家將期待已久的固態電池吹捧為解決電動車電池問題的潛在解決方案，例如充電時間、行駛里程和火災風險。
固態電池並不是什麼新鮮事。固體電解質誕生於1800年代，目前用於起搏器和醫療設備等小型電子設備。
豐田出光團隊
去年10月，豐田宣布與日本出光興產石油公司簽署大規模生產固態電池的協議。此次合作將重點放在硫化物固體電解質，這是一種很有前景的電動車電池材料。
據豐田稱，兩家公司自2013年以來一直在材料開發方面合作。如果成功，豐田可能真正顛覆目前由特斯拉和中國汽車製造商主導的產業。
創新與專利
豐田擁有比其他汽車製造商多得多的固態電池專利。過去三年，豐田註冊了8000多項固態電池專利。許多是與出光共同擁有的。
現代、起亞和本田正在積極研究固態電池創新。其他汽車製造商正在與外部電池製造商合作，以邁出這一步。迄今為止，特斯拉尚未公佈任何固態電池計畫。
製造挑戰
固態電池在大規模應用中的障礙在於其製造，但採用固態電池的潛在好處是巨大的。挑戰在於組裝的複雜性、難以提供長期耐用性以及成本，因為活性材料本身對氧氣和濕氣敏感。大規模生產的關鍵障礙之一是組裝過程。陽極-陰極電池層需要快速、小心地堆疊。
突破
提供長期耐用性是一個大問題。組裝完成後，固態電池面臨的主要挑戰是保持電極和電解質之間的良好接觸。此外，重複的充放電循環可能會導致這些組件之間形成裂紋，從而顯著限制電池的使用壽命。豐田表示，這就是取得「突破」的地方。他們表示，他們已經開發出一種高度柔韌性、黏合性和抗裂性的固體電解質。
固態電池的優勢
目前我們所使用的手機、筆記型電腦和電動車都採用液態鋰離子電解質。考慮到鋰的供應短缺、環境問題以及未來幾年不斷增長的需求，減少甚至不需要鋰可能是一個很大的優勢。
固態電池用硫化物或陶瓷固體取代鋰來取代這種液體。它們結構更加穩定，並且不含任何有洩漏風險的揮發性液體。去除液體電解質還可以使電池不易著火。
固態電解質的密度較小，因此固態電池比鋰離子電池更小、更輕。這可以使電動車變得更小、更輕，或在相同尺寸和重量的情況下提供更大的行駛里程。
這些電池材料可以承受低溫和高溫，使其在極端條件下非常有用。它們的高耐熱性也意味著它們可以比鋰離子電池更快地安全充電。
固態電池材料也具有更高的能量密度，這意味著在相同的重量下，可以儲存更多的電力。
如果豐田能夠堅持到底並兌現承諾，那麼該公司將走在電氣化的前沿。儘管如此，大膽的主張尚未轉化為現實世界的產品。現在越來越多的公司押注於固態電池技術，豐田就是其中之一。◇
責任編輯：鍾義雲
