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丰田欧洲首席执行官Didier Leroy认为,丰田固态电池技术有望大大提高纯电动汽车续航里程,并彻底改变目前新能源汽车行业的游戏规则。而其他企业也认为这是他们关注的重点。
下面是固态电池开发路径中涉及的几类过渡性的电池技术:
半固态电池(Half solid)是指正极与负极间采用固体电解质隔开,但某一极仍添加少量电解液的结构
固态电池(Nearly solid)是指电解质采用固体加固化的液体组合的电池体系
全固态电池(All Solid)是指所有电芯材料全部为真正意义上的固体材料的电池
在这个发展过程中,我们需要从专利、制造工艺、原材料等几个角度来探测固态电池的布局,从而判断现有锂电池体系在未来5~10年可能进行的转变,在这个过程中,锂电池设备提供商、锂电池材料提供商和电池单体制造厂家都会产生一系列的革新和变化。
一、电池专利分析
电池专利是衡量电池及整车企业在电池领域研究水平的一个重要指标。通过对专利进行分析,我们可以大概分析和整理在一个技术分支方向上的研究投入究竟有多少(当然客观上存在大量的烟雾弹)。
下面的专利分析结果显示了厂家在不同技术方向上的储备。
再进一步,对一些地区和各个技术路线的专利布局进行分析,可以对动力电池的开发动向有更深的认识。
丰田相关专利申请时间主要集中在 2010—2014 年,其主要的精力是集中在的对硫化物体系固态电解质进行研究,以提高电池的能量密度、电导率、循环寿命、安全性能等性能 。
对丰田一系列动力电池相关专利涉及的性能指标进行分析,可以得出如下图所示的结果:
电池安全性 :耐火性、高温特性
电池性能 :电池容量、功率密度
电池寿命:使用寿命、耐久性、循环性能
速度:充电时间和电池产量
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