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丰田研发双极结构磷酸铁锂电池,寿命可达100万公里?

日期:2023-06-20    来源:TOP新能源

国际充换电网

2023
06/20
13:37
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关键词: 丰田汽车 磷酸铁锂电池 三元锂电池

近日,丰田新技术发布会上正式发布双极结构磷酸铁锂电池。与bZ4X的三元系锂离子电池相比,续航距离延长了20%,成本降低了40%。究竟这款电池有什么黑科技?

具体来看,在2026年丰田将推出双极磷酸铁锂电池组,可使电车的续航里程提升20%,也可节约40%的生产成本。此外,丰田还在研发新一代三元锂电池组,可将续航里程提升至1000km,生产成本也会降低20%,电量由10%充至80%仅需20分钟。还在研发的高性能双极锂离子电池,会将车辆续航里程提升10%,并降低10%的生产成本,由10%充至80%同样只需20分钟,并计划在2027年~2028年推向市场。除此之外,全固态电池的研发也纳入了丰田的规划当中,相比新一代三元锂电池,全固态电池的续航里程将达到1200km,电量由10%充至80%仅需10分钟。而更高规格的全固态电池,可提供1500km的续航里程。除电池以外,丰田还将与三菱重工展开合作,将火箭中使用的超声速空气动力技术应用于电动汽车,从而进一步提升续航能力。

作为参考,与目前纯电动汽车主流bZ4X等搭载的三元系锂离子电池相比,通用大小的磷酸铁锂可以将续航距离延长20%。也就是说,可以比三元系锂离子电池储存多20%的能量。熟悉电池的人都知道,磷酸铁锂的弱点是性能低。

实际上,磷酸铁锂离子电池的能量密度低,因此被认为不适合电动汽车。具体说,如果是三元系锂离子电池的话,在可搭载50kWh的空间中只能搭载30kWh左右。

之后,中国很多厂商都尝试研发磷酸锂离子电池"耐热"的特性,通过密集搭载,在上述条件下搭载40kWh左右。

比亚迪将这种类型的电池称为"刀片式电池",搭载在元PLUS上。特斯拉也采用了同样结构的电池。

即使电池密度更高,磷酸铁锂电池也会拥有梦幻般的强度。三元系锂离子电池充放电次数800次左右,容量为80%左右,磷酸铁锂离子电池可以达到3000次以上!

而且正极材料为磷酸铁,因此比使用钴、锰、镍等昂贵材料的三元系锂离子电池更便宜!除此之外,磷酸铁的材料也丰富。

那么,什么是双极型?普通电动汽车用的电池就像干电池一样,一个独立的电池。串联可以提高电压,并联可以提高电流(电比喻为河流。电压是流动的速度。电流为河宽)。把它们组合起来使用。可以认为双极型为在一个单元中连续多个电极的结构。由于密度高,每个单元输出增加了50%。空间也减少了30%左右,结果是相同尺寸的性能可以达到两倍左右。磷酸铁锂离子电池的决定性能量密度低,高于三元系锂离子电池。

其实,丰田早在2021年就推出过“双极性电池”——双极性镍氢电池,该电池是将集电体的一面涂为正极,另一面涂为负极的多张“双极电极(Bipolar)”堆叠在一起打包而成的电池。

与传统型镍氢电池相比,其特点便是集电体等零部件数量少,能够做到体积紧凑化。因此,在尺寸与传统型电池相同的情况下,它能够搭载更多的电池单元。而且,由于通电面积大、简单的结构,减小了电池内的电阻,能够不停通过大电流,从而有助于提高输出功率。

无论如何,作为世界第一车企。能够在电池领域发力的话,效果的确比其他车厂更明显。造出价格更低廉,性能更好的电动车,都是大家喜闻乐见的。


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