丰田觉醒！固态电池大突破：充电10分钟跑1200公里，体积和成本都减半

• 2023-07-06 16:59:56 来源：超电实验室

丰田觉醒！固态电池大突破：充电10分钟跑1200公里，体积和成本都减半

作者｜曹婷婷 楚门

(资料图)

倔强的丰田，突然觉醒了。

刚刚宣布固态电池获得了重大突破，突破有多大？

电池的重量、体积和成本都将减半，而且充电10分钟甚至更短，续航就能达到1200公里。

丰田顶级电池专家Keiji Kaita表示，电池生产过程也得到大大简化，从而降低了下一代技术的成本。

固态电池在量产、成本和制造方面，一直都面临着很多难题，国内宁德时代、深蓝、蔚来等巨头也是跃跃欲试，谁攻克了成本、量产难题，谁就会率先抢占市场。

没想到的是，丰田这个一直被人们吐槽的守旧派，开始了笨鸟先飞。官方表示，这个全新的固态电池，将会在2027年量产上车。

也就是说，现在距离这个全新的电池上车，得再等上四年，这也符合行业内固态电池5-10年实现商业化的论断。

到时候丰田能凭借固态电池重新支棱起来吗？

01

最高续航1500公里

早在2008年，丰田就开始研究固态电池，当时固态电池初创企业Ilika和丰田合作，为后者研发全固态电池电解质。

捣鼓了几年后，丰田就开始宣传在固态电池领域取得的研究成果。或是固研发实在困难，2017年，丰田又转身牵手松下，开始共同研发车载方型固态电池。

来源：Toyota

三年前，丰田还和松下成立了一家合资企业Prime Planet Energy & Solutions，共同开发和生产棱柱形锂离子电池以及固态电池和“下一代”电池。

彼时，固态电池领域专利数目开始出现巨幅增长，全固态电池专利数目占比则由0提升至50%。其中，单丰田就一家拥有了252件固态电池相关专利，数量远超其他车企与电池企业。

到了2022年，据《日经指数》与东京研究公司Patent Result的统计数据，丰田已拥有1331项关于固态电池的已知专利，包括电池结构、材料与制造工艺。

来源：Toyota

虽然丰田是行业中拥有最多关于固态电池技术专利的车企，但丰田对固态电池的量产也是不断跳票。

2017年，丰田就表示将会在2020年的东京奥运会上展示固态电池技术，但因技术挑战，被迫推迟到2025年量产。

到了2021年，丰田又改口称“全固态电池进展并不乐观，”量产计划推至2027年。最近刚宣布的固态电池技术，算是让丰田兑现了诺言。

来源：Toyota

所以说，丰田并非是在电动化道路上一直躺平，只是不想押注三元锂电池，在丰田的技术路线图里，固态电池才是重点。

Keiji Kaita表示，研究固态电池的目标，是改变目前电池太大、太重、太贵的状况，并将所有的这些限制因素减半。

据介绍，丰田已经简化了制造固态电池所用材料的生产过程，可以明显降低下一代的技术成本。

此前，丰田在六月举办的2023技术研讨会上曾透露，开始通过HEV引入全固态电池，计划在2027-2028年实现商业化，投入实际应用。

来源：Toyota

据日经中文网报道，丰田的全固态电池续航里程可以达到1200公里，充电10分钟可补能80%，逼近燃油车加油速度，而更高规格的固态电池，续航甚至可达1500公里。

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固态电池有什么优势？

来看一下固态电池和锂电池的区别：

目前市面上车企使用的大多是锂电池，但不时发生电动车着火事件，也说明锂电池具有一定的局限性。

锂电池电解质为液体，具有轻便、能够持续充放电、稳定性强并且可批量生产等特点，这些特点也推动了电动车的市场化运行。

但锂电池本身并不安全，在使用过程中，锂有可能会发生化学反应并导致自燃。

另外，对于车载电池来说，车企常用的碳酸铁锂电池的能量密度远远不够，一般在250Wh/kg左右，就算是被特斯拉吹上天的4680电池，在能量密度上也只是达到了296Wh/kg，依旧达不到市场所期待的长续航里程。

来源：宁德时代

为了解决安全性和续航的问题，不少企业试图研发出能量密度更高的电池，或者用硅等元素代替锂，但目前都卡在了量产这一步。

而且市场早就发现，固态电池可以解决锂电池所带来的问题，目前固态电池又分为两种，一种是全固态电池，另一种是半固态电池。

全固态电池电解质为固体，减轻了电池的重量和体积。更重要的是，全固态电池能够提高能量密度，达到450-500Wh/kg不是问题。

但全固态电池具有量产困难、单价昂贵、工艺复杂等问题，宁德时代董事长曾毓群表示，固态电池有很多科学及技术的基础问题尚未解决，“我们公司深耕10多年，仍难以形成有技术可行性和市场竞争力的产品。”

这就延伸出了半固态电池，半固态电池电解质可为半液态半固态，也可为凝胶形态。在去年，宁德时代发布能量密度为255Wh/kg、续航达到1000公里的麒麟电池，被市场定义为半固态电池。

来源：宁德时代

今年4月，宁德时代又发布一款“凝聚态电池”，该电池的单体能量密度能够达到500Wh/kg，并表示可以快速实现量产。

同样进入半固态市场的还有蔚来，在2021年1月的NIO DAY大会上，蔚来官宣了自家的150kWh半固态电池包。

时隔两年之后，蔚来ET7搭载半固态电池，于4月在中国市场上市。蔚来开发的半固态电池，能量密度为360Wh/kg，续航可超1000km，与蔚来进行半固态电池合作的卫蓝科技表示，目前150kWh半固态电池已经进入量产阶段，2023年的目标是量产“1000个电池包”。

来源：蔚来

另外还有东风汽车，在今年1月13日量产的搭载82kWh容量半固态电池的追光，成为了世界首款量产型半固态电池轿车。

国轩高科开发的半固态电池密度则是360Wh/kg，搭载该电池的新车是高合汽车的HiPhiX，该车一次充电可行驶1000公里。

谁会是下一个“宁德时代”？如今下定论还为之尚早，但丰田在全固态电池上的突破，已然是将全固态电池的研发往前推进了一大步，也为电动汽车行业带来更多的可能性。

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丰田的“银色子弹”

一直以来，丰田在电动化方面的进展缓慢都饱受诟病。

究其原因，不外乎是对电动化的态度、押注氢能源点错科技树、以及日本本土客观条件等因素。

众所周知，日本在汽车转型方面是举国押注氢能源，认为氢燃料电池汽车才是新能源汽车的最佳动力选择，这也是为什么整个日系车在纯电领域慢了半拍。

来源：Toyota

大众前任CEO赫伯特·迪斯(Herbert Diess)和特斯拉都是氢能源的有力反对者，迪斯曾表示，氢燃料汽车并不能解决气候问题。在交通领域，电气化已经占据了主导地位。“虚假的辩论是浪费时间，请听从科学。”

但丰田不这样认为。

首先从国家层面来看，日本一开始就押注氢能源，也是不得已而为之。

日本作为一个岛国，既没有丰富的石油矿产资源，也不具备大规模火力发电的能力。因此，从丰田到整个日本，只能将赌注压在氢能源上，从上到下投入了巨大的资金和时间成本。

而且以丰田为首的日本车企则认为，纯电动车不够环保，甚至相比燃油车，纯电动汽车会“有更多的碳排放”。电动汽车需要携带大体积电池，而电池的运输不仅会增加能源消耗，还会导致能源浪费，节能环保也就无从谈起。

来源：Toyota

丰田章男曾多次在公开场合表示，电动汽车并不环保，“全世界还没有为迎接全电动车时代做好准备，氢能源才是未来最好的能源。”

几乎所有人都认为丰田在电动化道路上慢了一步，从销量上看尤为明显，2022年丰田全年仅售出2.4万辆纯电动汽车。

但显然丰田也在积极布局，从一直没有放弃固态电池的研发，到如今宣布固态电池技术成本和尺寸将减半的重大突破，丰田或正在努力重现曾经在燃油车市场的荣光。

固态电池量产的重要性不言而喻，谁能率先量产装车，谁就提前抢占了电动汽车和动力电池未来发展的话语权。

来源：Toyota

丰田显然也明白这个道理，上个月举办的技术研讨会上，在宣布固态电池计划后，丰田的股价创下近七年来的最佳单周表现，今年以来，丰田股价涨幅近30%。

固态电池已经成为丰田电动化的重点，一旦量产上车，很有可能成为丰田破局的关键。

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