本田在日本開始試生產全固態電池
位於日本佐倉市一組不起眼的白色工廠建築中,可能蘊藏著本田未來的關鍵-全固態電動車電池。2025年1月,一條示範生產線投入運行,採用專門開發的設備和方法大規模生產固態電池,用於未來更輕、更便宜、續航里程更長的電動電單車。固態電池被廣泛視為電動車的靈丹妙藥,並有望大大解決當今鋰離子電池的所有缺點。它們更小、更輕、更有彈性、充電更快、使用更容易採購的材料、火災風險更低,同時有望降低成本。
本田的初步設計預計將在2020年代後半期用於生產電動車,預計將使電池尺寸縮小一半,重量減輕35%,成本降低25%。廠方預測,到2040年,汽車體積將縮小60%,重量將減輕45%,價格將便宜40%。這意味著電動車(包括電動電單車)要比現在輕得多,與及續航里程是現有車型的兩倍。儘管本田工廠現階段只是一個示範設施,但裡面的所有設備都具有生產規模,因此一旦解決所有問題後,就可以輕鬆轉入全面生產。
那麼,究竟訣竅是什麼?目前的鋰離子電池使用液體電解質透過可滲透膜(隔膜)在電極(陽極和陰極)之間傳遞離子,從而防止兩個電極相互接觸並短路。問題在於,液體電解質是由易燃有機溶劑中的鋰鹽製成,這有助於離子移動,但卻有火災風險。內部短路產生的火花或過熱引起的熱失控可能會導致難以撲滅的火災,因為鋰離子電池火災也會釋放出助長火焰的氧氣。固態電池具有固態電解質,由於電極無法透過隔板接觸,因此無需隔板,有助於使電池更緊湊、更輕。由於沒有易燃液體電解質,它們可以安全地承受更高的溫度,從而實現更快的充電,並且不需要那麼嚴密的保護以免損壞,從而有助於減輕電池外殼的重量和尺寸。
據本田技術研究院總裁兼代表董事大津敬二表示,與液體電解質相比,固體電解質的化學性質更穩定,因此可以選擇鋰金屬等高容量材料,而這些材料在液態鋰離子電池中是無法使用的。由於不使用液體電解質會釋放出最少的可燃氣體,因此車輛起火的風險會降低。此外,全固態電池可在80°C等高溫下穩定地使用,這將增加快速充電的潛力。由於電動電單車的電池佔整輛車的比例較大,因此電單車從固態電池中受益的可能性比汽車更大。重量減輕一半並降低成本,最終將使電動電單車真正能夠與內燃機汽車競爭,而本田的進展意味著這一目標將在本世紀內實現。