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镍氢电池升级,混动车型依然重要

2021-09-09 15:59:07    来源:中国汽车报网

在大洋彼岸的慕尼黑车展正式面向公众开放的同一天,丰田汽车释放了大举进军车用动力电池领域的信号。

9月7日,丰田举办了面向海内外投资者和媒体的“电池与碳中和说明会”,宣布到2030年将投资1.5万亿日元(约合人民币881亿元),用于车用动力电池的研发、生产和供应。这场发布会类似于特斯拉和大众的“电池日”,也是丰田汽车首次明确在电池领域大举投资。借此,丰田汽车未来十年的电池战略清晰地展现在世人面前。

具体来看,丰田的投资主要用于两方面,一是电池研发,约投入5000亿日元,目标是将每辆车的电池成本降低50%,打造新型锂离子电池,包括固态电池;二是电池的生产与供应,约投资1万亿日元,建成70条电池生产线,使得电池年产能达到200GWh以上。

镍氢电池升级,混动车型依然重要

首先让我们看一下,丰田规划中的动力电池主要用于什么样的车型?

在丰田的电动化战略中,油电混合动力车占据了相当大的比重。丰田于1997年推出了全球首款量产混合动力车——普锐斯,而截至目前,丰田混合动力车的累计销量约为1810万辆。根据该公司预测,到2030年,丰田电动化车辆的年销量将达到800万辆,其中200万辆为纯电动车和氢燃料电池车。这意味着,丰田电动化转型仍以混动为主。这与大众、戴姆勒、宝马、通用等欧美传统车企全面转向纯电动截然不同。

与纯电动相比,丰田似乎更希望借助混动技术来减排。丰田首席技术官前田正彦指出,根据丰田的测算,每3辆混动车的二氧化碳减排效果就相当于1辆纯电动车。也就是说,1810万辆混动车的碳减排效果,相当于大约550万辆纯电动车,而这些混动车所搭载的总电池量只相当于约26万辆纯电动车。因此,丰田认为,通过普及混动技术,可使用少量电池实现有效减排。

丰田表示,正在全方位研发电池技术。其中,混动车使用镍氢电池和锂离子电池,丰田方面正在不断使之进化升级,前不久在日本上市的新款Aqua搭载的就是丰田汽车与丰田自动织机共同研发的大功率“双极性镍氢电池”,输出密度提升了一倍,今后该电池还将搭载于更多车型。

每辆车电池成本削减一半

相比之下,插电式混动车和纯电动车采用的是锂离子电池,对此,丰田的研发重点在于降低成本和提升耐久性能。丰田正在抓紧研发,目标是在2030年之前提供升级版的新型锂离子电池,主要路径包括:液态电池的材料进化、电池机构革新、全固态电池。

其中,搭载丰田全固态电池的电动汽车于去年8月正式取得牌照,开启路试。另外,为了解决电池寿命短的问题,丰田将继续以开发固体电解质材料为主进行研究。前田正彦表示,丰田看好固态电池,预计在2025年之前将下一代电池投入实际应用。

为了推广纯电动汽车,降成本是关键。丰田希望通过对车辆与电池的一体化研发,在2030年前将每辆车的电池成本降低50%。具体而言,通过开发无钴、无镍等更廉价的材料,改革制造流程与电池结构等,将单个电池成本降低30%以上;通过车辆热管理、效率控制、减少阻力等方式,逐步将每公里的耗电量减少30%以上,相当于缩减30%的电池容量,从而削减30%的成本。也就是说,电池和车辆两个层面的降本效果叠加起来,最终使得每辆车的电池成本降低50%。

电池年产能200GWh,70条生产线

除了研发,构建电池生产和供应体系,已经成为主流车企保障自身电池稳定供应的重要手段,丰田也不例外。在本次活动中,丰田更新了电池产能目标,此前预计的是到2030年,电池产能达到180GWh,而今更改为200GWh以上。相比之下,丰田目前的电池年产能约为6GWh,也就是说,未来十年,其电池产能将膨胀30多倍。

生产方面,丰田执行董事、首席制造官(CPO)、生产本部本部长冈田政道介绍道,丰田计划到2025年建立10条电池生产线,而后在2026~2030年间,每年新建10条生产线,最终建成70条电池生产线,从而供应纯电动车。电池工厂具体地点尚不明确,但预计将与海内外合作伙伴协作完成。

当然,丰田的电池产能预期并不是最高的。例如,大众集团计划到2030年在欧洲建立6座电池工厂,总年产能达到240GWh。不过,需要注意的是,丰田作为全球数一数二的汽车巨头,此前对纯电动技术一直持怀疑态度,而今,前田正彦明确表示,丰田之所以增加电池投资,主要是基于纯电动车的推广潜力,其认为“纯电动车的推广比预期的要快,其零排放的特点对于广泛采用可再生能源的地区而言非常重要”。很明显,随着丰田在电池领域大举投资,其电动化尤其是纯电动车有加速趋势。(记者:张冬梅)

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