下一代電動車電池可十分鐘充電續航1200公里，TOYOTA宣佈將與出光興產合作量產全固態電池

TOYOTA宣佈與日本能源巨頭出光興產達成協議合作量產全固態電池，並打造供應鏈，據稱，雙方計畫在2027-2028年實現下一代電池的商業化，然後實現全面量產，目前，已共同組建了一支數十人的研發小組。

官方資料顯示，日本出光興產株式會社（Idemitsu Kosan）成立於1940年，以銷售潤滑油產品起家，目前已經是日本第二大石油公司，也是全球主要OLED材料供應廠家之一，此外，公司一直在開發固體硫化物電解質。

今年6月份，TOYOTA稱最早將於2027年向市場投放配備「全固態電池」的純電動汽車（EV），支援超快充和超長續航，充電10分鐘可行駛1200公里。

不同於目前主流的液態鋰電池，全固態電池的電解質是純固態，擁有充電時間短，續航里程長的特徵，但它的電解質和固態電極必須緊貼在一起，不能分離，而充放電會造成電極反覆膨脹和縮小，久而久之就會使電解質和電極脫離，因此此前固態電池一般只能充放電數十次至數百次，無法達到實用化所需要的數千次以上。

不過在技術說明會上TOYOTA表示其已克服全固態電池的耐久性課題，TOYOTA CTO中島裕樹副社長表示：「已經找到很好的材料。不會落後於時代，一定會實現實用化」。

TOYOTA在全固態電池的研發方面處於領先地位，擁有1000多項相關專利，早在2020年夏季，全球首次配備全固態電池的車輛獲得車牌，並進行了行駛測試。TOYOTA將進一步推進開發，計畫將來在充電時間同樣不到10分鐘的情況下把續航距離延長至約1500公里。

不過目前固態電池的製造成本偏高，日本專業機構估算，全固態電池（硫化物類）的製造成本為每千瓦時6萬～35萬日元，比現有鋰離子電池（1萬4000日元）高4～25倍，如何降低生產製造成本，也是這種電池推廣的一大障礙。

開發固態電池需要什麼技術

鋰離子技術是數十年來行動電話和個人電子產品領域的標準技術，後來發展成電動汽車和公用事業規模的儲能技術。

鋰離子技術，利用液態電解質在電池的正極和負極之間穿梭，為電池充電或放電。固態電池，顧名思義，是用諸如陶瓷、玻璃或聚合物之類的固體材料取代這種液態電解質。

這將降低電池起火的風險，並能夠造出來更薄的電池和更小的電池組，能夠放在汽車座椅下面。

研究人員還希望將固體電解質與鋰金屬陽極配對，以提高能量密度，並使電動汽車能夠不間斷地行駛更長的距離。

汽車製造商表示，現有鋰離子電池組的儲存能力已經達到極限，可能永遠無法為長續航的車型提供足夠的電力。

因此，必須對電池內部結構進行徹底改造，使用固體材料代替易燃液體，來實現充電和放電。

早期原型車中的電池續航能力對於汽車來說太短，導電性差，成本也不具競爭力。有時在充電或放電時材料會劇烈膨脹和縮水。

為此，日本鋰離子電池技術和評估中心（Consortium for Lithium Ion Battery Technology and Evaluation Center）的常務董事 Yasuo Ishiguro 說，當科學家解決一個問題時，通常會加劇另一個問題。

這個組織由25 家公司——包括豐田、松下和日產汽車等——發起，得到了大約9000 萬美元的政府資金支援，以加快研究進展。