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2023.10.13

出光和豐田聯(lián)手量產(chǎn)全固態(tài)電池!
憑借“實(shí)現(xiàn)能力”走向國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)

目錄

? 萬(wàn)事俱備的全固態(tài)電池
? 出光技術(shù)克服原有缺點(diǎn)
? 兩家公司合力組建特別工作組
? 以“實(shí)現(xiàn)能力”促進(jìn)技術(shù)的革新

10月12日,出光興產(chǎn)和豐田汽車(chē)宣布,兩家公司將共同研發(fā)全固態(tài)電池的量產(chǎn)技術(shù)。

“固態(tài)電解質(zhì)”是正極(+)和負(fù)極(-)之間的離子通道,他們表示將致力于開(kāi)發(fā)固態(tài)電解質(zhì)的量產(chǎn)技術(shù),提高其生產(chǎn)性并建立供應(yīng)鏈。

上圖為硫化物固態(tài)電解質(zhì)。

目前的實(shí)用化目標(biāo)是:豐田計(jì)劃于2027至2028年推出的BEV(純電動(dòng)車(chē))。

兩家公司在全固態(tài)電池和其材料硫化物固態(tài)電解質(zhì)方面的專(zhuān)利數(shù)量均居世界頂級(jí)水平,雙方希望通過(guò)強(qiáng)化合作來(lái)達(dá)到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

以豐田和出光兩家公司為首,在全固態(tài)電池專(zhuān)利方面居世界領(lǐng)先地位。

豐田公司的社長(zhǎng)佐藤恒治在記者招待會(huì)上振奮地說(shuō)道:“接下來(lái)就是制造階段了,現(xiàn)在重要的是‘實(shí)現(xiàn)能力*’。我相信,我們兩家公司攜手合作,一定能夠讓‘實(shí)現(xiàn)能力’的效果翻上幾倍?!?/p>

*實(shí)現(xiàn)能力:實(shí)現(xiàn)某事的能力。

萬(wàn)事俱備的全固態(tài)電池

電池通過(guò)離子在正負(fù)電極之間流動(dòng)進(jìn)行充電和放電。大多數(shù)情況下,作為離子通道的電解質(zhì)是液體,而全固態(tài)電池的特點(diǎn)是以固體作為離子通道,因此離子移動(dòng)速度更快。

這樣就縮短了BEV的充電時(shí)間,延長(zhǎng)了續(xù)航里程,并提高了輸出功率。

佐藤社長(zhǎng)指出,高能量密度可以改善汽車(chē)的基本性能。對(duì)此,他描述了自己對(duì)今后的期待:

“與完全依賴空氣動(dòng)力學(xué)的汽車(chē)相比,全固態(tài)電池將給我們帶來(lái)更大的自由度,使我們?nèi)菀鬃龀龈呶Φ脑O(shè)計(jì),并為車(chē)廂的空間布局做出有利的設(shè)定”。

出光技術(shù)克服原有缺點(diǎn)

另一方面,全固態(tài)電池的缺點(diǎn)在于電池的耐久性。在充放電過(guò)程中電池反復(fù)膨脹和收縮,在正極、負(fù)極和固態(tài)電解質(zhì)之間極易產(chǎn)生裂縫,電池性能就會(huì)劣化。

出光從2013年起,便與豐田并肩前行,共同致力于解決這一課題。

經(jīng)過(guò)10年的反復(fù)試驗(yàn)和經(jīng)歷失敗,通過(guò)兩家公司的技術(shù)相融合,最終研發(fā)出的成果,是柔軟、密合性高、不易破裂的固態(tài)電解質(zhì)材料。

在此之上,再結(jié)合豐田集團(tuán)研發(fā)的正極、負(fù)極材料以及培養(yǎng)的電池化技術(shù),最終達(dá)成了兼顧性能和耐久性的目標(biāo)。

一般來(lái)說(shuō),提起出光,更多的是想到加油站,那么出光為什么要進(jìn)行全固態(tài)電池的技術(shù)研發(fā)呢?

出光的木藤俊一社長(zhǎng)給出了如下說(shuō)明。

“(20世紀(jì)70年代的)石油危機(jī)時(shí),石油這類(lèi)資源有限,世間都說(shuō)石油總有一天會(huì)枯竭。甚至有人說(shuō)‘石油40年后就會(huì)消失’,于是出光從那時(shí)起便著手研究替代能源和材料。”

“我們?cè)谙喈?dāng)廣泛的領(lǐng)域進(jìn)行了如何提高石油附加價(jià)值,如何做到更有效利用的研究。其成果如今也活用于多項(xiàng)事業(yè)中。”

此次合作以高容量、高輸出功率且容易實(shí)現(xiàn)的“硫化物系”固態(tài)電解質(zhì)為對(duì)象。

這種硫成分是在石油制造過(guò)程中得到的副產(chǎn)品,20世紀(jì)90年代中期,它的應(yīng)用性得到了關(guān)注,并開(kāi)始了相關(guān)研究。這次的合作便與此有關(guān)。

再進(jìn)一步講的話,材料成分的專(zhuān)利為豐田所有。出光的強(qiáng)項(xiàng)在于極強(qiáng)的技術(shù)力,其制造的材料,具有耐水性強(qiáng)、離子傳導(dǎo)性好、柔軟性好3個(gè)特征。

此次合作意味著兩家公司的材料研發(fā)技術(shù)、出光的材料制造技術(shù)、豐田的電池量產(chǎn)技術(shù)將結(jié)合起來(lái),串成一整條線,即“從最初的材料制造到輸出終點(diǎn)的電池這一產(chǎn)品”,兩家公司將一氣呵成,全面覆蓋整個(gè)流程。

佐藤社長(zhǎng)就本次合作,做出如下說(shuō)明。

“我認(rèn)為這是非常重要的事業(yè),有助于提高相關(guān)產(chǎn)業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。不是從企業(yè)間競(jìng)爭(zhēng)的視角出發(fā),而是共同致力于如何提高國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。為此,我們將加快合作速度,繼續(xù)堅(jiān)持改善,力爭(zhēng)盡早實(shí)現(xiàn)目標(biāo)?!?/p>

“從材料開(kāi)始到產(chǎn)品制造一氣呵成,其意義在于速度的提高,此外回歸原點(diǎn)也有助于進(jìn)一步的改善,也是這次合作的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。避免反復(fù)和無(wú)用功,最終將貢獻(xiàn)于研發(fā)速度的提升。”

兩家公司合力組建特別工作組

為實(shí)現(xiàn)2027~28年實(shí)用化的目標(biāo),并面向下一步實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)及加速事業(yè)化,記者招待會(huì)上兩家公司公布了多項(xiàng)計(jì)劃,如“仔細(xì)研討制定固態(tài)電解質(zhì)品質(zhì)與成本相關(guān)問(wèn)題方案”“利用出光的先導(dǎo)試驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行量產(chǎn)驗(yàn)證”“構(gòu)筑穩(wěn)定的材料籌措體系”。

兩家公司合力組建了特別工作組。工作組將由技術(shù)、采購(gòu)、物流、生產(chǎn)技術(shù)部門(mén)的成員組成,預(yù)計(jì)會(huì)達(dá)到“數(shù)十人”的規(guī)模。

另外,固體電解質(zhì)的先導(dǎo)試驗(yàn)工廠(大型量產(chǎn)實(shí)證試驗(yàn))將于2027年開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)。首先,以年產(chǎn)數(shù)百噸為目標(biāo),向市場(chǎng)輸送產(chǎn)品。

據(jù)說(shuō)在進(jìn)入2030年量產(chǎn)階段后,在衡量豐田產(chǎn)品計(jì)劃的同時(shí),考慮提高年產(chǎn)數(shù)量達(dá)千噸級(jí)別(車(chē)輛數(shù)達(dá)萬(wàn)臺(tái)規(guī)模)。

以“實(shí)現(xiàn)能力”促進(jìn)技術(shù)的革新

“想要‘改變汽車(chē)的未來(lái)’,其關(guān)鍵是要積極地開(kāi)展汽車(chē)產(chǎn)業(yè)和能源產(chǎn)業(yè)的合作?!?/p>

記者招待會(huì)上,木藤社長(zhǎng)回應(yīng)斗志昂揚(yáng)的佐藤社長(zhǎng)道:“若要‘改變汽車(chē)的未來(lái)’,那么‘能源的未來(lái)也需要發(fā)生改變’。只有改變了能源與移動(dòng)出行的未來(lái),才能更好地保護(hù)地球環(huán)境,為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展型社會(huì)做出巨大貢獻(xiàn)。”

除此之外,通過(guò)本次記者招待會(huì)還窺視到了兩家公司在愿景與價(jià)值觀上的共鳴,及相互的親和性。

佐藤社長(zhǎng)表示:“出光所提出的‘實(shí)現(xiàn)企業(yè)變革’愿景,正是以‘實(shí)現(xiàn)能力’為中心的經(jīng)營(yíng)理念。而豐田也十分重視轉(zhuǎn)型移動(dòng)出行公司的變革,并以汽車(chē)作為愿景具象化的產(chǎn)品,致力于改變汽車(chē)的未來(lái)。我相信,兩家如此志向相投的企業(yè)攜手合作,一定能夠讓‘實(shí)現(xiàn)能力’的效果翻上數(shù)倍?!?/p>

均以“變革”為愿景的兩家公司,決意攜手促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新的“實(shí)現(xiàn)”。兩家志同道合的企業(yè)開(kāi)始了一次跨產(chǎn)業(yè)合作的全新挑戰(zhàn)。

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