实现这一目标主要依赖于丰田的新一代制造工艺,该公司9月份在日本的三家工厂对新工艺进行了预演。之后又陆续公布了更多细节,介绍了新的制造突破将如何帮助丰田以更低的成本更快地生产出电动汽车和电池。
造物论(Monozukuri)是日本制造业的代名词。丰田9月份的Monozokuri研讨会展示了先进的制造技术,包括千兆铸造、自动驾驶汽车下线、将汽车垂直分成三部分以加快组装速度,以及下一代电池组装线。
在这次活动中,丰田承诺把那些与创新相悖的工序砍掉一半,这份决心是很大的。丰田首席生产官Kazuaki Shingo表示,将利用丰田的技能和数字创新技术把流程减半,消除开发和生产之间的障碍,快速提供新的出行方式,并努力解决生产的基础问题,如工厂碳中和、物流等。
这家日本汽车制造商的Teiho工厂正准备大规模生产固态电池,预计将于 2027-2028 年在下一代纯电动车中投入商用。预计新电池最初可将续航里程增加到约 621 英里,并缩短充电时间,10分钟内便可将电量从10%充到80%。
丰田公司表示,从设备设计到组装和安装,该工厂将负责所有工作。在电池装配过程中,大规模生产的关键技术之一是高速、高精度堆叠,以避免损坏电池材料。
为了解决这个问题,丰田公司使装载和接收电池的托盘以相同的速度移动。此外,所有托盘和机械都配备了一种防错位装置,防止电池通过时没有对准。
同时,丰田还计划使用磷酸铁锂(LFP)作为下一代电池阴极来降低材料成本,这种电池将采用超大型双极结构。通常情况下,阴极会涂覆镍和钴等稀有金属。
Teiho工厂一个控温控湿度的房间有一条固态电池原型生产线▼
为了弥补较低的能量密度并保持电池容量,集电器的LFP涂层将加厚,利用双极结构所获得的空间减少元件数量。
需要注意的是,要使这些电池成为现实,丰田必须克服难点如均匀高速涂敷材料,同时进行电芯密封。
丰田计划利用其在混合动力汽车电池生产技术方面长达 26 年的经验、双极镍氢电池技术和专业知识、燃料电池车(FCEV)的精密涂层工艺以及各种数字技术来应对这些挑战。