丰田汽车公司宣布,他们在「全固态电池」的研发领域取得重大进展,预计明年就能推出以这种电池为动力的新一代电动车。由于固态电池在安全性、充电效率都比现在的锂离子电池要好上许多,因此行业专家甚至将固态电池技术誉为「电动车行业的圣杯」。
有趣的工程(Interesting Engineering)报导,该公司透露,已经与住友金属矿业公司合作,可以大规模生产下一代电池的正极材料。两家公司均表示,他们在开发关键电极材料方面取得了进展,固态电池的性能,将超越当今的锂离子电池。
固态电池为何重要
固态电池与传统锂离子电池的不同之处在于,它用固体电解质,取代了易燃的液体(糊状液体)电解质。这种设计可以显著提高能量密度、安全性和使用寿命。
丰田汽车表示,新电池具有更小的尺寸、更高输出功率、更长使用寿命、更好安全性,从而使车辆的行驶里程更长、充电时间更短,与引擎式汽车的加油时间差不多。
与目前的电动车电池相比,固态电池更不容易过热,而且充电速度也更快。如果能够克服生产挑战,这些优势将使其成为大规模应用的理想选择。也会使得电动车在各方面都强于引擎式汽车。
住友的角色与日本的生产雄心
丰田和住友自2021年以来,一直在共同开发固态电池的正极材料。他们的研究重点是解决长期存在的挑战,也就是电池在反复充电、放电的循环过程中,正极材料会出现退化。
两家公司声称,住友已经发明一种专利粉末,开发了一种「高度耐用的电极材料」。
住友发言人表示:「我们将优先为丰田供货,然后灵活应对市场需求。」该公司计划,最早在日本2028财年开始量产新材料。
此举是日本更广泛策略的一部分,旨在确保其国内电动车电池供应链,并减少对中国和韩国的依赖。包括丰田在内的多家日本企业正在投资约70亿美元(1万亿日圆)用于本土电池生产。日本政府也授予丰田日本经济产业省(METI)认证,允许其在日本生产新一代电池。
出光兴产负责关键的硫化锂材料
除了住友之外,丰田也与炼油商出光兴产合作。出光兴产正在开发「硫化锂」,是此类电池的关键原料。该公司宣布计划兴建一座「年产1,000吨硫化锂」的大型工厂,目标在2027年实现量产。
尽管这一消息,可能标志着电动车的改朝换代,但专家指出,固态电池的大规模采用仍需要时间。因为原物料采购、制造流程复杂,以及成本在初期阶段都可能很高。然而,该公司的最新声明表明,其商业化进程势头强劲。