راهکارهای باتری جامد تویوتا: انقلابی در فناوری خودروهای برقی

تویوتا جزئیاتی جدید در مورد باتری‌های پیشرفته نسل بعدی خود اعلام کرده و اعتماد به راهکارهای باتری 497 مایلی (حدود 800 کیلومتر) برای سال 2026 می‌دهد. تویوتا ادعا کرده که همچنین در زمینه باتری‌های جامد پیشرفتی کرده و از سال 2027 تا 2028 با محدوده 621 مایلی (حدود 1000 کیلومتر) به بازار عرضه خواهد شد.

بعد از اعلام تاسیس کارخانه جدید خودروهای برقی با باتری که در سال 2026 تولید خواهد شد، تویوتا جزئیات جدیدی در مورد باتری‌های پیشرفته جدید که خودروهای برقی نسل بعدی خود را تغذیه می‌کنند، اعلام کرده است.

تولید کننده اتومبیل ژاپنی از چهار نوع باتری نسل بعدی استفاده خواهد کرد، سه نوع با فناوری باتری الکترولیت مایع جدید و یک نوع با فناوری باتری جامد.

تویوتا می‌گوید با این باتری‌ها تا سال 2030 تویوتا انتظار می‌رود که 1.7 میلیون از 3.5 میلیون خودروی برقی تویوتا را که در سراسر جهان به فروش می‌رسد، تغذیه کنند. نسل جدید فناوری باتری برای جذب مشتریان گسترده‌تری اساسی خواهد بود.

شروع کار با الکترولیت‌های مایع که فناوری باتری رایج فعلی برای خودروهای برقی است، تویوتا گفته است که در مورد تمامی بهبودها کار می‌کند، از جمله افزایش چگالی انرژی، رقابت‌پذیری هزینه و سرعت شارژ.

سه نوع اصلی باتری در حال توسعه Performance، Popularization و High-Performance نامیده می‌شوند.

باتری Performance با شیمی لیتیوم-یون در تاریخ 2026 در خودروهای برقی نسل بعدی تویوتا به بازار عرضه خواهد شد و با کمک بهبود دینامیک خودرو و کاهش وزن خودرو به بیش از 497 مایل (حدود 800 کیلومتر) توانایی دوران رانندگی را افزایش خواهد داد.

باتری Performance همچنین انتظار می‌رود دارای یک کاهش هزینه 20 درصدی نسبت به خودروی برقی فعلی تویوتا بزدایی 4X و زمان شارژ سریعی 20 دقیقه یا کمتر از 10 تا 80 درصد شارژ باشد.

باتری Popularization با شیمی فسفات آهن-لیتیوم (LFP) ساخته می‌شود و گزینه‌ای با کیفیت بالا اگرچه هزینه پایین‌تر خواهد بود. از تکنولوژی دوقطبی که تویوتا برای باتری‌های نیکل-فلز-هیدرید (NiMH) خود توسعه داده است، باتری Popularization در سال‌های 2026 تا 2027 به بازار خواهد آمد.

توقع می‌رود تازه‌ترین فناوری باتری تا 20 درصد افزایش توانایی دوران رانندگی نسبت به تویوتا بز 4X داشته باشد و هزینه آن نسبت به SUV برقی فعلی 40 درصد کمتر باشد. در زمینه شارژ نیز، باتری Popularization باید زمان شارژ سریعی 30 دقیقه یا کمتر از 10 تا 80 درصد شارژ داشته باشد.

سومین نوع باتری الکترولیت مایع، با نام High-Performance، از شیمی لیتیوم-یون به همراه یک کاتد با نیکل بالا استفاده می‌کند تا با بهبود دینامیک خودرو و کاهش وزن خودرو توانایی دوران رانندگی بیش از 621 مایل (حدود 1000 کیلومتر) داشته باشد.

تویوتا انتظار دارد که در مقایسه با باتری Performance، هزینه‌های 10 درصدی دیگری را کاهش دهد و زمان شارژ سریعی DC را 20 دقیقه یا کمتر برای شارژ 10 تا 80 درصدی داشته باشد. این باتری برای عرضه در سال‌های 2027-2028 برنامه‌ریزی شده است.

باتری جامد با محدوده 621 مایل (حدود 1000 کیلومتر) در سال‌های 2027 تا 2028 عرضه می‌شود.
در مورد باتری‌های جامد، تویوتا ادعا می‌کند که در زمینه مقاومت این فناوری پیشرفتی کرده است. باتری‌های لیتیوم-یون جامد تویوتا دارای الکترولیت جامد هستند که امکان حرکت سریع‌تر یون‌ها و تحمل بالاتر ولتاژها و دماهای بالا را فراهم می‌کند.

بنابراین، این باتری‌ها مناسب برای شارژ و تخلیه سریع و تأمین توان به صورت کوچکتر هستند. تضاد برای این موضوع مدت عمر کوتاهتر مورد انتظار باتری بوده است، اما تویوتا ادعا می‌کند که این چالش را پشت سر گذاشته و با پیشرفت‌های اخیر زمان تولید را شتاب داده است.

به گفته تویوتا، هدف از این باتری‌های جامد آماده استفاده تجاری تا سال‌های 2027-2028 در خودروهای برقی نسل بعدی است – تویوتا در ابتدا برنامه داشت باتری‌های جامد خود را در خودروهای هیبرید معرفی کند.

تویوتا انتظار دارد که باتری جامد اولیه‌اش ارائه 20 درصد افزایش در محدوده دوران رانندگی نسبت به باتری Performance را داشته باشد – تقریباً 621 مایل (حدود 1000 کیلومتر) – و زمان شارژ سریعی 10 دقیقه یا کمتر از 10 تا 80 درصد شارژ را داشته باشد.

سازنده خودرو می‌گوید که در حال توسعه باتری جامد لیتیوم-یون با مشخصات بالاتری است و بهبود 50 درصدی در محدوده دوران رانندگی نسبت به باتری Performance را هدف قرار داده است – این به معنای 745 مایل (حدود 1200 کیلومتر) محدوده دوران رانندگی است.

علاوه بر بهبود عملکرد باتری‌های نسل بعدی خود، تویوتا علاقه‌مند به بهینه‌سازی ارتفاع باتری برای بهبود دینامیک‌های خودرو و در نتیجه محدوده دوران رانندگی است. چون باتری در زیر کف خودرو قرار دارد، تأثیر مستقیمی بر ارتفاع کلی خودرو دارد که به دینامیک‌ها و محدوده اثر می‌گذارد.

کاهش ارتفاع باتری منجر به کاهش ارتفاع کلی خودرو می‌شود، به همین دلیل تویوتا برنامه دارد ارتفاع باتری را به 4.72 اینچ (حدود 120 میلیمتر) کاهش دهد، در مقایسه با ارتفاع باتری تویوتا bZ4X که حدود 5.9 اینچ (حدود 150 میلیمتر) است. در مورد خودروهای برقی اسپرت عملکرد بالا، ارتفاع باتری به 3.93 اینچ (حدود 100 میلیمتر) کاهش خواهد یافت.