丰田动力电池的供应与开发

丰田在电动化的步调上一直比较慢，现在仍在不断调整节奏。最近丰田有加速对动力电池的投资节奏的迹象，目前是放出话来，在2030年前将投资逾135亿美元用于电池开发。

丰田计划是通过改进电池使用的材料和电池结构，将电池成本削减30%以上。对此，丰田首席技术官Masahiko Maeda做了《Toward Carbon Neutrality Toyota’s Battery Development and Supply》的介绍。

备注：有传言丰田自己开发的电池采购价格在1.5元/Wh以上，这个数据大概是国内采购价格的2倍以上

图1 2021年1-7月挂丰田牌的PHEV和BEV的量在6717和1632台

一、丰田的电池开发理念

我的理解，丰田对于动力电池的要求还是按照非常苛刻的要求来做的，贵肯定有贵的理由，不是电池供应商降本没降成。

如下图所示，目前丰田的重心还在混合动力，所以整体的HEV电池的开发目标是提高倍率，把HEV的功率提升上去。从PHEV和BEV这个组别来看，丰田分为传统锂电演化电池和新锂电子电池（这个是丰田想要做的黑科技）

图2 丰田的动力电池分类

从当前的要求来看，丰田的要求是相当高的，也就是在bZ4X上做长寿命电芯，按照下面这个图的做法是10年衰减10%（可能伴随10-15万的续航）。

图3 丰田定义的下面的正式的bZ4X的寿命要求非常高

延长电池寿命的办法主要是负极的表面处理，在电池材料端的湿度控制，电池的冷却结构和电池管理系统的合理控制。

图4 丰田电池的长寿命设计

在质量层面，采用内卷的异物控制，充分发挥质量控制的潜力来控制异物。

图5 丰田的电芯质量控制

核心还是一句话，丰田想要使用自己在HEV时代开发的经验来延续在BEV的开发上面。我很好奇这款bZ4X会不会像之前的C-HR和IZOA一样。

图6 BEV上应用HEV开发积累的技术，这个逻辑我没想明白

如果按照C-HR 1.5元/Wh来估算，bZ4X还需要1.2元/Wh左右，到丰田计划的下一代，大概能做到0.84元/Wh。如果能达到丰田所说的电池寿命10年（15万公里）衰减10%，这个电池的性价比还可以的，因为可以使用很久。

图7 丰田的下一代电池（演进）

二、固态电池的进展

从下面这张图来看，丰田是要在30%的电芯结构上做变化，固态电池是以软包的形式承载的。

备注：软包电池的状态真的可能要到固态电池阶段才有出路

图8 第一次看到了丰田的固态电池试制品

这里很有意思的事情，是丰田把去年装上车的固态电池的事情拿出来说了。2020年6月，丰田造了搭载固态电池的概念电动车，8月开始在测试路线上进行了行驶试验，也就是说丰田专门造了一些工程样车获取车辆行驶数据。

图9 丰田的固态电池测试车辆

根据下面这一页材料，丰田这台车可能是一个HEV的固态电池，也就是说丰田的工程师第一优先级还是做了HEV电芯来支持HEV电池的锂电化，要比较长期才能用在BEV上面，这个是我觉得最出人意料的事情。

图10 固态电池的首用是用在HEV上面，丰田的工程师真是有意思

在这里，我的看法开始改变了，这么高的要求，对于CATL和弗迪电池来说要满足也并不容易。丰田的2030年200GWh的需求，到底怎么分配是一个很有意思的事情，不过说实话短期内不参与BEV的游戏，到了2030年也很难凭空出来。

备注：BEV目前来看是后发，也可以追一追。丰田到底什么时候能发力，能拿出来有竞争力的车型，这是最主要的看点。

图11 丰田的电池开发和供应

小结：

2019年，我们以大众的MEB纯电和丰田的PHEV需求为标杆去思考很多事情，目前来看参考对象不对。在纯电动的世界里面是要往未来看不能往后回顾，这个才是最重要的。看了这份材料，感觉丰田3-5年内，电动汽车还是做不起来，因为感觉想法和当前的趋势有点不一样。