大幅降低製造成本 日產汽車推進全固態電池技術

大幅降低製造成本 日產汽車推進全固態電池技術

在去年11月底召開的“日產·向未來”全球發佈會上,日產汽車公佈了2030願景,計劃在未來五年內投資2萬億日元(合計1,008.8億人民幣)加速汽車產品線的電氣化和技術創新速度,到2030財年日產將推出23款新電動車型,目標是在全球範圍內實現日產和英菲尼迪品牌50%以上的電氣化組合。

除了計劃將更多電動化的新產品陸續推向市場外,電驅化技術的儲備與革新,亦顯得格外重要。為了支撐新一輪的電動化產品投放,日產汽車也在着手進行技術上的革新,其中就包括全固態電池(ASSB)技術。不久前,日產汽車公司公佈了疊層軟包全固態電池(ASSB)電芯的試點生產設施,並計劃於2028年正式投產。

大幅降低製造成本 日產汽車推進全固態電池技術

隨着日產汽車2030願景的逐步推進,日產汽車也將開啓電驅化新時代。作為一項足以改變行業的先進技術,日產汽車全固態電池(ASSB)將進一步加速電動汽車的普及。全固態電池(ASSB)的能量密度接近傳統鋰離子電池的兩倍,擁有出色的充、放電性能,將進一步縮短充電時間。

大幅降低製造成本 日產汽車推進全固態電池技術

對於這一全新電池技術,日產汽車公司副總裁、雷諾-日產-三菱聯盟全球副總裁、綜合研究所所長土井三浩先生表示:“搭載了全固態電池車輛的優勢還是能量密度高,行駛里程更長,同樣里程下減輕了電池的重量。另外,快充性能非常好,今後包括中國在內提升快充性能很有必要。即使是高温情況下也能夠實現快速充電,消費者在使用電動車的時候也更加方便。”

與此同時,在實際使用中,電池會以電池包的形式嵌入到車輛內部,傳統的液態鋰離子電池可以在60°、70°的温度使用,但全固態電池即使是在100°左右的高温中都可以使用,所以可以減少電池包的冷卻過程,讓電池包能夠更輕更小這也是全固態電池(ASSB)所具有的優勢。

大幅降低製造成本 日產汽車推進全固態電池技術

另外,日產汽車還將自主研發、製造日產聆風(LEAF)所搭載的軟包鋰離子電池所積累的高精度、高速電極層疊技術,應用於全固態電池的研發。土井三浩先生介紹到,在全固態電池中,固體和固體間要均勻混合,固體和固體之間保持均壓非常重要,這是一項全新的技術。液態鋰離子電池的電解質由於是液態的,所以離子的導電性能非常出色。

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正如土井三浩先生所説,在全固態電池中,電解質變為了固態,為了確保固態與固態間的離子傳導性能,電芯材料、電芯設計、生產工藝等都需要逐一確認,這也是一項全新的挑戰。而且,不同於液態電池的是,全固態電池正極和電解質之間、電解質和負極之間,雖然有各自的界面,但是全固態電池中需要人工製作界面。液態電池中,充放電的時候本身會自然生成SEI膜、CI膜等,但是全固態電池的話,有必要先給它加工一個膜,所以在生產工藝和材料上所需要的成本,也將得到提升。

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但據土井三浩介紹,由於全固態電池本身的能量密度高,隨着單位體積能量密度的提高,日產汽車可以實現電池的小型化,減少原材料的使用。同時,全固態電池的優勢之一,就是它可選用的材料非常豐富,日產汽車也在考慮無鈷或者少鈷的方案,減少稀有金屬的運用,以降低原材料成本。生產工藝等方面,日產汽車也在尋找降低成本、控制成本的方法。

結語:憑藉諸多優勢,日產汽車計劃將全固態電池(ASSB)應用到皮卡等更廣泛的細分車型領域,進一步提升電動車型的競爭力。根據“日產汽車2030願景”,日產汽車計劃到2028財年推出搭載日產獨創全固態電池(ASSB)的電動車型,並計劃在2024財年在日本橫濱建造試點工廠,在材料、設計和製造工藝等方面不斷對試點生產進行研究。

成本方面,計劃到2028財年,日產汽車全固態電池(ASSB)能夠將電池成本降至每千瓦時75美元(約合477.4元人民幣),同時通過不斷的創新,未來將成本進一步降低至每千瓦時65美元(約合413.8元人民幣),以實現電動車型和燃油車型的成本平價。至於現階段,由於全固態電池對於精度要求非常高,為此日產汽車在保證精度的同時,還要保證具有競爭力的生產速度,這可能是生產面臨的最大挑戰。

(圖/文 網通社 張朦)

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