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丰田掌握锂电新技术进军纯电汽车:容量密度暴增

丰田汽车公司的日本研究人员声称他们已经掌握了保持锂离子电池稳定的技术。借助新技术,科学家们可以在不大幅增加成本的前提下提高电池的容量,这给丰田公司进入时下热门的全电动汽车市场创造了很好的机会。

虽然特斯拉和尼桑在大约十年前就开始采用锂电池技术了,丰田公司因为担心成本控制、尺寸控制和安全性没有保障,一直在这方面止步不前。

锂电池的稳定性也一直受到质疑,最近的三星手机爆炸事故就是锂电池惹的祸。

丰田公司接纳锂电池技术技术将会推动锂电池进一步发展,也给了丰田打开全电动汽车市场的机会,进入这个丰田一直在回避的新兴市场。之前丰田一直在推广氢燃料电池车。

丰田表示,旗下普锐斯Prime系列即将推出锂电池车型。一次充电可以行驶约60公里,随后可以切换到传统汽油引擎继续行驶。但由于对电动汽车的续航里程的测量方法不同,这款普锐斯Prime在美国上市的表明里程只有40.2公里。

安全第一

许多市面上的锂电池车都采用的镍,钴和锰制作的电池。这种电池容量大、充电时间短,在安全性上也优于其他锂电池技术。但它也绝对不是完美的,如果出现设计、加工或者操作环节出现了失误,这种电池依然会过热。

丰田普锐斯主工程师Koji Toyoshima说道:“要想研发一种可以稳定地使用10年,或者续航数十万公里的锂电池技术,可谓非常困难。我们的首要任务是保证电池的安全,为此,我们给电池做了两层甚至三层防护。”

目前在传统的普锐斯车型中,丰田主要采用了镍氢电池技术。这种车型也被广泛认为是“绿色”汽车的先驱。2009年特斯拉和尼桑刚刚开始把锂离子电池驱动的汽车推向大众市场的时候,丰田也在插电式混合动力普锐斯中尝试过锂离子电池。

现在,丰田对自己锂离子电池技术的自信来自于改进后的电池温度和状况监测技术。他们可以对95个电池组进行准确的监控。

参与此项技术研发的高级工程师Hiroaki Takeuch表示:“我们的控制系统可以监控每一个电池组中任何可能导致短路的微妙征兆,接着系统会防止危险的发生,或者直接关闭那个电池组。”

为丰田提供电池组的松下公司也给特斯拉提供电池组。丰田、松下两家公司合作改进了电池组的组装技术,保证中途不会掺进不纯的化学成分。即便是组装过程中掺入的微小金属颗粒或其他杂质,都可能导致短路、过热事故,严重的甚至会引发爆炸。

Takeuchi说道:“我们生产电池组的车间和加工半导体的纯净车间不完全一样,但也很接近了。”

电池专家们表示,各个公司用于监控各电池组工作状况的技术越来越复杂,现在已经是各家公司严格保守的商业秘密了。芝加哥市外的美国能源部阿贡国家实验室首席研究工程师Eric Rask补充道:“充电管理、安全管理、算法开发,这些技术在公司的内部开发中占的地位都越来越高了。这些技术术语公司的战略财产,能给公司带来巨大的竞争优势。”

降价

得益于新技术的出现,丰田也可以把电池的尺寸做的更小,让电池的阴极和阳极靠的更近。现在他们已经把电池的容量提升到了大约8.8千瓦时,同时电池的尺寸只变大了约三分之二,重量增加了一半。

电池领域的专家表示,锂离子电池的售价已经在五年之内下降了60%之多,目前每千瓦时售价约为145美元。大幅降低的电池价格使得丰田公司得以开发更加紧密、高效的电池组,同时提升监控系统的可靠性。但丰田公司拒绝透露具体的电池成本。

尽管丰田一直坚信氢燃料电池才是真正的绿色汽车,美国和中国都鼓励汽车厂商开发全电动汽车,这样更符合他们推行的新能源计划。

Toyoshima说道:“开发混合动力车和插电式车两用的锂离子电池技术有利于我们在将来推出全电动汽车。不同的电池可以给不同动力的车型提供能源支持。”

丰田掌握锂电新技术进军纯电汽车:容量密度暴增

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