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日本研發的新一代電池,充電10分鐘能跑1200公里

豐田汽車公司又發表了一個「瘋消息」,說該公司計劃於2027年向市場投放「全固態電池」的純電動汽車(EV)。這種全固態電池充電不到10分鐘,即可行駛約1200公里,而且電池耐用年限可達10年左右(目前鋰電池一般為3年)

豐田汽車公司又發表了一個「瘋消息」,說該公司計劃於2027年向市場投放「全固態電池」的純電動汽車(EV)。這種全固態電池充電不到10分鐘,即可行駛約1200公里,而且電池耐用年限可達10年左右(目前鋰電池一般為3年)。

豐田發表的全固態電池

EV車發展到今天,電池材料與技術一直是關鍵,充一次電能跑多少公里?電池能夠使用多久?一直是人們關心的問題,也是決定電動車發展命運的大問題。

目前的鋰電池汽車的最大續航里程約為600-700公里,如果快速充電30分鐘,也只能充到80%,按照設計里程,一般的鋰電池汽車的實際行駛里程,最多也只能跑500公里(不開空調的前提下)。EV車的續航能力不及燃油車和混合動力車,使得人們對於EV車的發展前景持謹慎態度。

如果,性能優異的豐田全固態電池,能夠取代目前的鋰電池,成為下一代電動汽車的新動力能源的話,無疑的,將會為EV汽車產業的發展,注入強勁的推動力。

全固態電池與目前EV車使用的液態鋰離子電池不同,電解質是固態的,其特點是充電時間短,續航距離長。在全固態電池的研究領域,豐田汽車公司一直處於全球領先的地位,擁有的專利多達1000多項,是第2名專利數的3倍。早在2020年,豐田就推出了全球第一輛使用全固態電池的試驗車,並獲得了車牌。

豐田在2020年上路的全固態電池試驗車

6月8日,在靜岡縣豐田東富士研究所召開的技術說明會上,擔任豐田汽車公司CTO(首席技術官)的中島裕樹副社長表示,豐田的全固態電池已經克服了耐久性問題,技術不會落後於時代,一定會實現實用化。

他透露說,豐田全固態電池EV車將會在2027年推向市場。而豐田同時也將會把全固態電池用於混合動力車(HV)上,使得HV車也能夠在充電十分鐘的情況下,把續航能力提高到1500公里。

不僅是豐田汽車公司,日產汽車和本田汽車也已經宣佈,將會在2028年前向市場投放全固態電池EV車。從全固態電池的專利數來說,豐田位居世界第一,松下電器位居世界第二,在前5家企業中,4家是日本企業。日系全固態電池的崛起,或許將改寫全球EV車市場的勢力版圖。

豐田首席技術官中島裕樹在會上稱「只能透露90%」

那麼,全固態電池是否就是EV車的「終極革命產物」?結論並非如此,目前,日本企業還在研發更為先進和多樣的電池。

以盛滿正嗣教授領導的同志社大學研究小組正在研發鋅電池,計劃在2025年前後推出。

東京理科大學駒場慎一教授領導的研究小組正在開發鉀離子電池,目標是3千次充放電。

九州大學正在開發採用氟離子電池和氯與溴離子電池。其中氟離子電池的存儲電力的容量將大大超過目前的鋰電池,有望達到鋰離子電池的3倍。

另外,日本多家企業正在努力研發空氣電池。

人類今後要解決的課題,並不只是電動汽車的續航能力,更要解決電動飛行汽車的續航能力。

汽車要飛行約1小時,需要每升450瓦時以上容量的電池。對於鋰離子電池來說,300瓦時已經是天花板。如果能降低電池的重量,提升電池的存電容量,這是關鍵。而占鋰電池整體重量近一半的電極(正極)將對輕量化構成阻礙。

人類未來將要重點解決飛行汽車的電池問題

空氣電池就是利用從空氣中獲得的氧氣取代正極,然後與利用鋰金屬製造的電極結合,這樣可以大大減少鋰金屬對電池空間的佔用,使得空氣電池不僅體積小,續航能力強,而且重量也僅為現有的鋰離子電池的5分之1。

日本電池企業FDK已經研發成功將鎳氫電池的正極改為空氣的氫空氣電池。

另外,日本電池企業APB正在研發「全樹脂電池」,主要材料採用輕量的樹脂,用這種材料製造鋰離子電池,比同類型的鋰離子電池要輕2成,如果再在電極原料等方面下功夫,完全可用於飛行汽車和無人潛水艇。

1800年,意大利物理學家伏特教授發明了世界上第一個電池。第二年,拿破崙在巴黎看了他的電池表演後,封他為伯爵。後人為了紀念他在電學上的貢獻,將電壓的單位以他的姓氏命名為伏特。

在現代,鎳鎘和鎳氫等電池已經得到普及。1991年,索尼公司研發的鋰離子電池問世,並在全球率先實現了商業化。毫無疑問,2030-2040年,人類將會發生新一代電池的代際更替。

全固態電池將成為日本車企撬動後EV時代的最大武器

以寧德時代和比亞迪為首,中國在新型電池開發領域也一直走在世界的前列,統計過去10年相關專利數量,中國位居首位,佔到全球一半以上。特別是被視為最有可能替代鋰電池的鈉離子電池方面大幅領先日美。而日本着眼於下一代電池的研發,在技術領域保持了後發優勢。所以,在未來5年內,誰能成為全球新型電池的頭號選手,中日兩國必將是最主要的競爭對手。

責任編輯: 夏雨荷  來源:靜說日本 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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