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持續朝向碳中和目標推進 Toyota電池開發計畫解密

昨日,筆者已為讀者們帶來了Hyundai企圖在全球大肆拓展氫燃料電池的計畫,而在今天,我們則可以瞧瞧目前Hybrid車款市佔龍頭,且相當積極投入環保領域的Toyota,又期待在未來朝向什麼方向努力。

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根據Toyota的統計,三輛HEV(Hybrid油電混合動力)車型的碳排減量約與一輛BEV(電池電動車)相同,也換言之,距今生產了1810萬輛Hybrid車款的Toyota可說已帶來了相當550萬輛純電動車款的碳排減量效果。此外,由於車廠能以相對實惠的價格推出HEV車款,故Toyota仍認為混合動力仍是減少碳排放相當有效的方法之一,但是針對再生能源較為豐富之地區,也應增加BEV(電池電動車)和FCEV(燃料電池電動車)的市佔率,並積極為現行車輛導入生質燃油或e-Fuel(電子再生燃料)等減碳措施。

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另一方面,針對不同車型,HEV混合動力車款所注重的為系統瞬時輸出功率,而PHEV和BEV則更為注重續航表現,因此Toyota也持續針對PHEV和BEV車款的鋰電池、HEV車款搭配的鎳氫電池進行著開發,正好比日前全新Prius C車上推出的雙極鎳氫電池,透過高出一倍的輸出密度將帶來更高瞬時動力。

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然而,相較於民眾較為關注的充電速度,Toyota則更專注於電池的安全、長壽命和品質,期待以親民的成本生產優質的高性能電池,其中,他們更重申安全考量將是Toyota企圖確保的。關於電池的耐久表現,Toyota發現鋰電池負極處的降解材料將是影響電池壽命的一大關鍵,因此他們也透過材料、結構設計進行對應,也期待完成開發後的bZ4X電動車能夠達到業界中最為高標的耐久表現。而針對異物進入電池,可能連接陰陽極導致故障的特殊狀態,Toyota也將持續針對這類狀態進行預防,帶來更高的安全與可靠性。

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除此之外,Toyota也預計它們可在2020年代末推出新型鋰電池,讓每款車的電池成本能較bZ4X降低50%之多!且在今日普遍的液態電池之外,Toyota也正積極開發著全固態鋰電池,並利用固態電池測試車進行實驗,藉由數據回饋進行設計改進,期待於未來推出充電時間更短,且具備高續航、高輸出能力的成品,並期待未來率先搭載於HEV混合動車車型;至於今日的難題,他們則正企圖解決電池壽命較短的考驗。

在Toyota原廠的評估之下,預計集團截至2030年將於電池和相關系統投入高達1.5兆日圓的開發投資額,期待早日可達成車輛生產至汰舊期間都能夠維持碳中和、不為環境帶來更多碳排負擔的目標。

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2021-10-27

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