超级重磅!丰田公布全固态电池汽车最新进展,10年内电池相关领域再投资1.5万亿日元!

超级重磅!丰田公布全固态电池汽车最新进展,10年内电池相关领域再投资1.5万亿日元!
9月7日,丰田召开了电池与碳中和发布会,谈及了未来新能源汽车的发展及镍氢电池和全固态电池技术。其中亮点之一就是展示了全固态电池汽车。


会上,丰田首席技术官Masahiko Maeda作了相关报告,原文如下:

大家好。我叫Masahiko Maeda,是丰田汽车公司的首席技术官。

感谢您在百忙之中抽出时间观看发布会。

碳中和背景
今天,我想谈谈丰田为实现碳中和而开发和供应的电池。

首先,以工业产品为例,碳中和是指在产品从原材料采购、制造、运输到使用、回收和处置的整个生命周期中,将CO2排放量减少到零。

众所周知,自工业革命以来,世界上的CO2浓度一直在增加。

在从各个方面减少人类排放的CO2量方面,刻不容缓。

例如,根据我们的计算,三辆HEV的CO2减排效果约等于一辆BEV的CO2减排效果。

目前,由于我们可以以相对实惠的价格提供HEV,因此在未来可再生能源的使用将变得广泛的地方,使用HEV是减少CO2排放的有效方法之一。

另一方面,丰田认为,在可再生能源丰富的地区,增加使用零排放汽车或ZEV(如 BEV)和燃料电池电动汽车(或 FCEV)很重要。

此外,在南美洲等一些地区,生物乙醇已被投入实际使用,以应对CO2的减少。

如上所述,我们应该关注如何避免碳排放或如何将它们尽可能地减少到接近零。

由于减少CO2排放的选择取决于当下的能源状况,丰田将继续尝试各种措施来扩大实现碳中和的选择。

考虑到这一点,丰田正在准备全系列的电动汽车。

我们希望提供可持续且实用的产品,以减少CO2排放量,同时考虑到每个地区客户的便利性。

首先,请允许我回顾一下丰田迄今为止的电动汽车成就。

自1997年推出第一代普锐斯以来,丰田还推出了PHEV、FCEV 和 BEV,同时性能也得到了提高。

其中,我们的HEV累计销量已达到1810万辆。

前面我提到,三辆HEV的CO2减排效果相当于一辆BEV的减排效果,目前销售的1810万辆HEV相当于推向市场约550万辆BEV的CO2减排效果。

迄今为止,我们生产的HEV电池数量与安装在约260,000辆BEV上的电池数量相同。

也就是说,26万辆纯电动汽车所需的电池已经实现了550万辆纯电动汽车的CO2减排效果。

未来,我们也将根据市场的变化,利用已有的经验,加快引入BEV和PHEV。我们将通过增加我们提供的电动汽车的选择并让每个地区的客户选择我们来努力减少CO2排放,以便我们可以加速电动汽车的普及。

新电池技术介绍
支持电动汽车全系列产品的三大核心技术是电动机、电池和动力控制单元。

今天,在此背景下,关于电池,我想与大家分享丰田通过大规模生产电动汽车而形成的独特方法和竞争优势。

在推动全系列电动汽车的同时,我们也一直在开发和制造全系列的电池。

对于HEV,我们的重点是输出功率,或者说是瞬时功率,而对于PHEV和BEV,我们的重点是容量,也就是所谓的“续航”。

作为HEV的电池,我们一直在利用镍氢电池和锂离子电池各自的特性来不断发展改进。

我们今年推出的双极镍氢电池专注于提供瞬时动力,将用于越来越多的车辆。

对于PHEV和BEV的锂离子电池,我们一直在努力提高成本和续航能力,在前进的过程中继续改进它们。

我们正在开发更先进的新型锂离子电池,将于2025年后推出。

从这里开始,我想阐述一下丰田在电池开发方面的价值。

丰田最看重的是开发客户可以放心使用的电池。

特别是,我们专注于安全、长寿命和高品质,以生产优质、低成本、高性能的电池。

更长的使用寿命会影响车辆的残值。

在续航里程方面,还需要更高能量密度和高水平的电池。

我们想让充电速度更快,但太快会影响安全。

因此,我们认为在这些因素之间取得平衡以确保安全使用非常重要。

自第一代普锐斯安装电池以来,这一概念一直保持不变,我们所有电动汽车的电池也是如此。

通过将我们在HEV电池方面积累的经验应用于未来的 BEV 电池,我们相信我们将能够提供可以放心使用的电池。

现在,我想通过三个例子来介绍生产可以安全使用的电池所需的许多努力,以锂离子电池作为我的解释重点。

这是确保安全的一个例子。

众所周知,在激烈驾驶或其他对电池施加大负载的驾驶过程中,每个电池单元都显示出局部异常发热的迹象。

通过分析电池内部发生的现象并进行大量模型实验,我们已经能够阐明驾驶方式对电池的影响,以及这种影响的机制。

基于这些结果,我们能够通过对单个电池、电池块和整个电池组的电压、电流和温度的多重监控来检测电池局部异常发热的迹象,然后控制电池以防止异常发热。

即使涉及到 BEV 系统,我们也将基于每支电池安全和可靠的理念,并将其继续完善。

我想与您分享的第二个例子是我们对长使用寿命的承诺。

我们将通过开发HEV电池所积累的技术应用于PHEV,C-HR BEV中的电池,10年后的容量保持率远高于我们迄今为止用于 PHEV 的电池。

此外,对于即将推出的丰田bZ4X,我们设定了90%的耐力性能目标,这是世界上最高的之一,目前我们正在完成开发工作以实现这一目标。

我想介绍一些我们正在努力实现长使用寿命的开发示例。

通过对锂离子电池内部的详细分析,我们知道负极表面的降解对电池的寿命有很大的影响。

为了抑制这些劣化材料的产生,我们正在阐明产生机制,并在材料选择、包装结构和控制系统等各个方面采取措施。

我想与您分享的第三个例子与我们为实现高水平质量所做的努力有关。

如果金属异物在制造过程中进入电池造成内短路,则存在发生故障的可能性。

我们确认了进入制造过程的异物的形状、材料和大小及其对耐久性的影响,并阐明了这些对电池的影响。

基于此,我们非常关注异物的大小和形状,我们正在以防止相关异物的产生或进入为目的的方式管理流程。

我刚才讲的只是我们正在做的一些事情,但是通过这种稳定细致的分析,以及从市场上1810万台车反馈中获得的经验,我们的目标是继续交付可以让用户放心使用的电池。

接下来,我要解释一下今年7月宣布的新Aqua中使用的双极镍氢电池。

我们与丰田工业公司共同开发了这种电池,接受了开发双极结构的挑战,并将其用于车载电池进行了商业化。

相较于上一代Aqua使用的电池,输出功率提高了一倍,汽车加速更快。

至于下一代BEV的电池,我们将自1996年推出RAV4 EV以来培育的BEV技术,以及我们通过HEV培育的最新电池技术都已被纳入TOYOTA bZ4X,并将很快引入市场。

从现在开始,我想解释一下未来的电池。

为了普及BEV,我们希望降低成本并以合理的价格提供BEV。

首先,我们的目标是通过开发材料和结构将电池本身的成本降低30%,甚至更多。

然后,对于车辆,从丰田bZ4X开始,我们的目标是将功耗(作为每公里用电量的指标)降低30%。

通过这种车辆和电池的集成开发,我们的目标是在2025年后将每辆车的电池成本与丰田 bZ4X相比降低50%。

请允许我解释即将到来的下一代电池。

对于液态电池,我们将迎接材料进化和结构创新的挑战。

我们还将致力于实现全固态电池的商业化。

如上所述,我们将开发三种类型的电池,到2025年后,我们希望改进每种类型的特性,以便我们可以提供可以放心使用的电池。

接下来,我想解释一下我们与全固态电池相关的举措。

去年6月,我们制造了一辆配备全固态电池的汽车,在测试路线上进行了试运行,并获得了行驶数据。

基于这些数据,我们不断改进,去年8月,我们获得了全固态电池车辆的牌照并进行了试驾。

我们在开发过程中学到了一些东西。

由于离子在其中的快速移动,全固态电池有望具有更高的倍率。

因此,我们希望通过在HEV中也使用全固态电池。

另一方面,我们发现使用寿命短是一个问题

为了解决这个和其他问题,我们需要继续开发,主要是固体电解质材料。

我们认为发现问题使我们离商业化更近了一步。

电池供应体系的建立对于BEV的推广也很重要。

随着电动汽车的快速发展,我们正在努力构建一个灵活的系统,可以在所需的时间稳定地供应电池,同时满足全球各个地区不同客户的需求。

电池产能规划
这里,我们总结了到2030年的电池开发和供应。

在开发中,我们将通过整车和电池的集成开发,实现比现在低50%或更低的单车成本。

在供应方面,我们将灵活应对客户不断变化的需求。

例如,我们目前正在考虑180 GWh的电池产能,并且如果BEV的发展速度比预期更快,我们将准备好200 GWh或更多的产能。

电池供应系统的开发和研究开发的投资额,预计到2030年将达到约1.5万亿日元。

通过建立开发供应体系,推动包括纯电动汽车在内的电动汽车的普及。

在我们实现2050年碳中和目标的道路上,各个地区的能源状况和基础设施,以及客户的感受和便利要求,都将不断变化。

对于进入未来的电动汽车市场,我们会选择稳扎稳打,向前迈进。

为了可持续和切实地适应未来,丰田希望通过提高对变化的适应性和竞争力,以及通过从根本上能被广泛接受的电动汽车来为实现碳中和做出贡献。

非常感谢您的关注。

获取发布会现场ppt和视频文件
请后台回复:0908,获取下载链接。

PPT观看:

超级重磅!丰田公布全固态电池汽车最新进展,10年内电池相关领域再投资1.5万亿日元!

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补充内容:

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参考文献: