丰田将投放21款HEV,致力于燃料电池和全固体电池

2012-10-18 19:11:48来源: 日经电子 关键字:投放  致力  固体  电池

    “混合动力车(HEV)方面,计划在2015年之前新投放21款。燃料电池车(FCV)方面,将在2015年前后投放轿车,到2020年代达到每年数万辆的规模”——

  在2012年9月24日举行的“丰田环境技术说明会”上,丰田代表董事副会长内山田竹志如此说道。在本次说明会上,丰田表示将“全面”致力于新一代汽车,但对纯电动汽车(EV)、混合动力车和燃料电池车,采取的举措大不相同(图1)。

 
图1:推进“全面”开发
目前丰田的方针是以HEV和PHEV为中心普及环保车。2015年以后,拥有与汽油车相当的续航距离,还方便在大型车上实现的FCV也备受期待。

  对于纯电动汽车,内山田表示,“虽然2年前宣布将在全球实现每年数千辆的销售,但(普及)还存在困难”,因此将大幅缩小计划。该公司计划2012年12月上市的小型EV“eQ”将在日美限量租售100辆,主要以地方政府和法人为主,并不面向普通消费者租售。

将开发无线充电PHEV

  丰田目前的主角是HEV和插电式混合动力车(PHEV)。内山田介绍说,HEV的全球销量“预计2012年将首次突破年100万辆”。另外,还预定增加HEV的产品线,“计划2015年之前增加14款新车型并对7款车进行改良”。

  截至2012年8月底,2012年1月上市的PHEV“普锐斯PHV”已售出1.56万辆。内山田表示,“这与我们的期待还相差很远”,今后还将强化销售。丰田在日本以1346位普通普锐斯PHV用户为对象进行了调查,结果显示,所有用户的平均燃效为38.5km/L,燃效超过200km/L的用户占整体的约8%。

  用户的不满意之处是充电麻烦。为此,丰田正在开发不使用充电插头的无线充电技术。该公司将开发采用无线充电技术的普锐斯PHV,预定2013年在爱知县丰田市开始验证实验,输出功率设想为3kW左右。

燃料电池将实现全球最高的输出密度

  FCV方面,预定2015年前后首先在氢供给基础设施会较为完善的日美欧销售轿车款量产车。在此次说明会上,丰田首次公开了计划用于量产车的燃料电池组(图2),其输出密度为3kW/L,超过了日产汽车2011年公开的2.5kW/L,实现了“全球最高”(该公司)。与丰田FCV“FCHV-adv”配备的电池组相比,输出密度是其2倍以上,而容积只有约一半。


图2:提高了输出密度的燃料电池组
面向预定2015年前后上市的FCV开发的燃料电池组将输出密度提高到了3kW/L。通过缩小体积,可以设置在前座下方,升压转换器可以配置在驾驶席和副驾驶席之间。

  据丰田介绍,提高输出密度方面,最有效的是电极形成技术,为了在催化剂不凝结的状态下进行催化剂涂覆而开发的粒径为数μm级别的白金(Pt)系催化剂的生产技术做出了巨大贡献。该技术不仅提高了输出密度,Pt用量“也减到了1/3以下”(丰田),因此还降低了成本。电池组内包括数百枚电池单元、水循环泵等辅机以及升压转换器。即使追加升压转换器,“也可以缩小单元和削减数量,因此在小型化和低成本化两方面都具有效果”(该公司)。

公开全固体电池

  在说明会上,丰田还公布了计划2020年前后实现实用化的技术,其中包括该公司正在致力开发的充电电池。在新一代电池的多个候补中,该公司寄予厚望的是全固体电池。

  此次丰田公开了试制的输出密度提高至以往5倍的全固体电池(图3)。固体电解质采用新的硫化物材料Li10GeP2S12,锂离子的传导性提高到了1×10-2S/cm以上的水平,与“电解液相当”(丰田)。该电池单元是在层压薄膜中层叠了7组在正负极间夹着固体电解质的组合体。一个组合体的电压约为4V,1个单元约为28V。正极为含有Ni、Co和Mn的锂氧化物即“三元正极”,负极采用石墨。


图3:将输出密度提高至5倍的全固体电池
丰田通过在固体电解质中采用新材料,试制出了输出密度提高至该公司原产品5倍的全固体电池(a)。将正负极及电解质收纳于层压薄膜内的单元尺寸约为70mm×105mm×(2.5~3)mm。丰田将试制的全固体电池配备于电动滑板车进行了演示(b)。展示的电池内并联了18个单元。

关键字:投放  致力  固体  电池

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2012/1018/article_6138.html
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