丰田全力投入全固态电池的研发

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摘   要：“非燃油汽车”和“电动化”的浪潮正在世界范围内加速。如今电动汽车销量越来越多，在混合动力技术上领先的丰田和在电动汽车市场有高占有率的特斯拉都已经开始着手开发新一代电动汽车，而其关键就在于“全固态电池”。

关键字：全固态电池、电动汽车（EV）、固体电解质、快速充电性能、长寿命

比混合动力汽车或现有电动汽车更出色的全固态电池汽车

在日本汽车工业会的记者招待会上，虽然丰田章男会长对电动汽车（以下简称“EV”）总体持否定的态度，但从实际情况来看，丰田汽车正在为EV时代的到来稳步推进技术开发。

新一代EV中全固态电池将成为主流。近来成为热门话题的全固态电池，究竟具有怎样的性能呢?

首先做一个简单的解说。目前，混合动力车和EV所使用的电池中含有用于运输离子的“电解质”液体，以12V的车载电池为例，其中的电池液就是电解质。

干电池使用的是凝胶状电解质，锂离子电池内部也含有凝胶状电解质。正是这种电解质阻碍了电池性能的进一步提升。

车载12V电池的电解质是稀硫酸，一旦发生泄漏就很危险。在低温条件下会冻结，导致离子无法移动。由于其液体属性，所以也不耐高温。

“那就把液体和凝胶的电解质换成固体吧”，全固态电池应运而生。

全固态电池全部由固体构成，可以打破电解质的限制，进一步提升电池性能。

正在开发的车用全固态电池预计在2022年到2024年上市，初代电池的性能将是目前锂离子电池的2倍以上。

若日产“Leaf”上搭载全固态电池，则续航距离可轻易达到900km左右。实际上，全固态电池所需的空间仅为目前电池的一半。

到2030年可实现急速充电3分钟行驶250km

更厉害的是快速充电性能。锂离子电池适宜的运行温度在0℃到50℃之间，温度到达零下的话性能就会降低，而温度过高的话寿命就会减少。

而对于全固态电池，由于不使用特性随温度而改变的液体，据说可以承受零下30度到100度的温度环境。同时，在急速充电时，可以应对电池温度上升的问题。

目前锂离子电池中充电最快的是特斯拉采用的250kWh型。理论上6分钟能充入25kWh的电量(大致相当于25L汽油)，行驶距离可达到125km左右。

全固态电池快速充电性能是其2倍以上，在6分钟内可以储存行驶250公里所需的电力，具有压倒性的优势。

这还仅仅是目前正在量产的全固态电池，而预计于2030年左右投入使用的第二代电池的性能将是第一代电池的两倍。

丰田设计了各种各样的EV移动工具

（图片为LQ，来自网络）

如此一来，电池装载量仅需目前“Leaf”的四分之一。快速充电3分钟即可行驶250公里，与汽油车完全持平。

同时，电池价格为每千瓦时1万日元（约631元）。以“Leaf”e+的62kWh的电池为例，电池成本只需62万日元（约39122元）。

据说全固态电池的寿命是目前锂离子电池的3倍以上，换算下来，其寿命比汽油发动机更长。

如果到2030年这样的电池得以投入使用，混合动力车也将不再是对手。与家庭太阳能发电板配套使用的话，将真正实现无碳化。

丰田是最热衷于开发全固态电池的公司，松下也拥有压倒性的专利申请数。据说日本政府为了实现无碳社会，决定向这些公司提供巨额的开发援助费用。

全固态电池的开发进展顺利，最快将会搭载在2022年上市的下一代“普锐斯”上。

全固态电池的问世将会给动力装置带来巨大改变。

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翻译：肖永红

审校：李涵、贾陆叶

统稿：李淑珊

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