一次充电可以行驶900英里?丰田的固态电池技术如何彻底改变电动汽车

2023 款丰田 bZ4X 的后四分之三视图。
斯蒂芬·埃德尔斯坦/数字趋势

首次购买者在购买电动汽车时遇到的最大问题与续航里程有关。 “我在这件事上能走多远?”

这说得通。虽然对于现代电动汽车来说,行驶 300 英里左右并不算坏,但这确实意味着你必须比汽油动力汽车更频繁地停在充电站,而且充电可能会花费一点时间。耗时。那么解决办法是什么?要么是更好的续航里程,要么是更快的充电速度—— 丰田表示,它已经破解了前者的密码。

在 7 月初的技术发布会上,丰田宣布其在电池技术方面取得了突破,最终将能够制造出一次充电可行驶 745 英里的电池,并且其目标是制造一种能够使电动汽车可以行驶 900 英里。

但现在不要推迟购买普锐斯 Prime 。与所有新技术一样,仍然存在需要克服的障碍和漫长的道路。以下是您需要了解的有关丰田固态电池技术及其对电动汽车未来发展的意义的所有信息。

什么是固态电池?

传统电池的工作原理非常简单。它的一侧有阴极,另一侧有阳极。一般来说,电池通过使电子从一侧流到另一侧来产生反应,从而形成电路并为您的设备供电。

通用汽车电动汽车实时充电器
Christian de Looper / 数字趋势

迄今为止,电动汽车使用的电池与我们的手机、智能手表等使用的电池基本相同。在这些电池中,阴极和阳极彼此相邻,由多孔塑料膜隔开,允许液体电解质溶液从一侧流到另一侧,从而产生电流。

固态电池保持了基本原理——它有一个阳极和一个阴极,它使电子从一侧流到另一侧。但在固态电池中,阳极和阴极之间的隔膜也是电解质。

最终结果?能量密度更高的电池使制造商能够在更小的封装中容纳更多的能量。固态电池的充电速度也快得多,因此您在电动汽车充电站等待的时间会更少。

起亚 Niro EV 充电端口
Christian de Looper / 数字趋势

这项技术实际上已经存在了一段时间,但固态电池价格昂贵且难以制造,阻碍了其广泛使用。丰田表示,它已经简化了固态电池的生产,这对于它们所驱动的车辆来说可能是一个巨大的发展。

这对电动汽车意味着什么?

如果这项技术真正发挥其潜力,它将改变电动汽车的游戏规则。对于丰田来说,这意味着它可以生产续航里程高达 900 英里或以上的汽车。该公司表示,计划在 2028 年之前推出采用这种新电池技术的电动汽车,因此我们需要等待一段时间才能利用它。

沙漠环境中 2023 款起亚 EV6 GT 的前四分之三视图。
Christian de Looper / 数字趋势

配备固态电池的汽车会有怎样的表现?如前所述,丰田表示其第一代车型的续航里程可达 740 英里左右,充电时间约为 10 分钟。它们也将更安全——因为固态电池不具有当前电池中相同的易燃液体溶液。

其他公司会使用这项技术吗?

如果这看起来像是一张王牌,能让丰田在电动汽车领域拖拖拉拉多年后占据主导地位,那么请三思而后行。我们知道,除了丰田之外,其他公司都在固态电池技术上投入了大量资金,因此即使丰田是第一个将其部署在汽车上的公司,其他公司也肯定不会落后太多。例如, 梅赛德斯-奔驰已与专注于固态电池技术的能源公司辉能建立合作伙伴关系。大众汽车与 QuantumScape 合作,宝马与美国公司 Solid Power 合作。

辉能的锂陶瓷电池是第一批商业化生产的固态电池。
辉能

因此,虽然丰田确实因其突破而成为头条新闻,但不要指望它是唯一一家拥有续航里程更长、充电速度更快的汽车的公司。这些固态汽车需要一段时间才能上市,但当它们上市时,它们可能会带来更好的整体电动汽车体验。

供应短缺

不过,有一个问题可能会阻碍固态电池的生产——锂供应。固态电池最终可能比传统电池消耗更多的锂。一些研究表明,固态电池的锂用量是当前电池的五到十倍。锂已经短缺,所以这是一个主要问题。

那么解决办法是什么呢?现在还很难说。电动汽车电池回收可能会发挥重要作用,但即便如此,我们也不太可能回收足够的锂来为新电池技术提供材料。我们必须拭目以待,看看电池制造商如何解决这个问题。但距离我们预计在量产车辆中看到这项技术至少还有五年的时间,当它们准备好上路时,供应问题可能会看起来完全不同。


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