总所周知，中国对于汽车行业电气化推行是世界的急先锋，欧洲，今年早些时候有公告提议从 2035 年起禁止销售带有内燃机的新车，而在美国，拜登政府宣布了一个目标，到 2030 年，电动汽车（BEV以及燃料电池汽车）和插电式混合动力汽车将占所有新车销量的一半。为了应对这些监管趋势并实现碳中和，开发和确保具有竞争力的电池的能力，基本上所有汽车巨头们都在行动。汽车巨头里面，欧美系列全部投向电动化甚至给出了具体的纯电时间表（可以参考文章从慕尼黑车展看老牌汽车霸主们的产品，电气化智能化走向），但日系车对于纯电的反应从有抵触到开始释放信息，做为全球最大汽车企业之一，当前丰田在纯电汽车的销量并不突出。
前几天丰田汽车向媒体、投资者和分析师举行了媒体发布会展示其应对“碳中和”的电池研发以及采购战略，将到2030年投资126亿美元，构建年200GWh电池产量。本文将基于丰田资料从以下几个方面：
丰田电气化总体战略
丰田电池应用计划
丰田电池产品理念
丰田电池开发计划丰田电池供应链策略
对其电池开发和供应链战略进行分享，希望能给大家一些启发。
丰田电气化总体战略
众所周知，自工业革命以来，世界二氧化碳浓度一直在增加。在从各个方面减少人类排放的二氧化碳量方面，刻不容缓。就汽车行业而言，推动车辆电气化是接近碳中和的最有效方法之一
丰田认为碳中和是指整个汽车从生产到使用，最后到报废拆解的整个环境
所以丰田先抛出一个道德的制高点，碳中和是整个生命周期的碳中和，所以他提出应对碳中和应该是分地区：
在可再生能源再生能源使用尚不丰富的地方，优先使用 HEV （混合动力）进行电气化，因为根据丰田的计算，三辆 HEV 的 CO2 减排效果几乎等于一辆 BEV。在可再生能源丰富的地区，增加使用零排放汽车或 ZEV（如 BEV）和燃料电池电动汽车（或 FCEV）很重要。丰田电气化产品战略是：
HEV，PHEV，BEV，FCEV四种方案并存，预计到2030年年销量800万台电气化汽车（2020年丰田汽车销量953万辆，2019年是1074．2万辆），所以可以概括超过80％汽车将会是电气化产品，同时2030年纯电包括燃料电池的产品200万辆，所以可以概括为超过20％为纯电。
丰田站在消费者角度是提供实用的产品，所以可以窥见丰田的DNA－实用Practial，接下来包括电池的设计思想都体现这种DNA。而如果你看过我们之前欧美主机厂文章（可以点击从慕尼黑车展看老牌汽车霸主们的产品，电气化智能化走向）他们常常出现一个词state of art “先进”或者cuting edge“尖端”，这与日系相反。
丰田的全系列电池计划
丰田把电气化的核心技术划归为电机，电池，电控三个主要方面，根据他们搭配燃料堆栈和高压氢气油箱就可以组成燃料电池汽车，搭配充电系统就变成电动汽车，如果再搭配发动机就变成插电混合，当然发动机方面丰田继续研究无碳燃料例如生物燃料组成混合动力汽车。
丰田电池的开发，分为HEV和PHEV，BEV两大块，对于HEV，关注的是功率输出，也就是瞬时功率，而对于PHEV和BEV，关注的是容量，也就是所谓的“续航”。
在HEV的电池，丰田一直在利用镍氢电池和锂离子电池各自的特性不断发展。丰田今年推出的双极镍氢电池专注于提供瞬时电力，将用于越来越多的车辆。对于 PHEV 和 BEV 的锂离子电池，丰田电池一直致力于降本和增续航，丰田计划在20年代后期推出新型固态锂电池。
丰田的电池理念
丰田电池设计的理念是：安全、长寿命和高品质，以生产优质、低成本、高性能的电池。
同时满足创建资源循环利用的社会，当然对于商业重要的是能够平衡好以上五个需求。
安全－丰田认为激烈驾驶或其他对电池施加大负载的驾驶过程中，每个电池单元都显示出局部异常发热的迹象这是影响安全的一个例子，通过分析电池内部发生的现象并进行大量的模型实验，丰田能够阐明驾驶方式对电池的影响，以及这种影响的机制。根据结果，通过对单个电池、电池组和整个电池组的电压、电流和温度的多重监控，检测出电池局部异常发热的迹象。然后控制电池以防止异常发热
长寿－ 丰田未来希望推出车型bZ4X上应用的电池，可实现十年内仍然保持90％的续航里程，达成这一目标是丰田基于开发 HEV 电池所积累的技术应用于 PHEV，BEV中。
另外丰田发现影响电池的寿命其中一个主要因子是负极表面的降解材料，
例如丰田发现适当的负极表面处理以防止退化，电池材料的防止潮湿的设计和生产技术，采用确保电池均匀冷却的结构，控制系统的构造，防止负载施加到整个电池上。高质量：金属异物的控制，如果金属异物在制造过程中进入电池并直接将阳极和阴极电连接，则存在故障的可能性。
所以丰田确认了进入制造过程的异物的形状、材料和大小及其对耐久性的影响，并阐明了这些对电池的影响。丰田正在以防止相关异物的产生或进入为目的的方式管理流程。另外电池最致命的问题是着火，为确保电池即使在劣化时也不会着火，必须能够提前对电池进行分析和调查，并对其进行密切监控。丰田一直都通过分析电池温度，充电量，电流和退化状态等大数据来识别安全风险，未来将进一步通过AI数据分析。
丰田电池开发计划
双极镍氢电池是丰田最新量产和商业化应用于HEV的电池，相较于上一代Aqua使用的电池，输出密度翻倍，赋予汽车强劲的加速感。
丰田的BEV电池自1996年推出RAV4 EV以来培育的BEV技术以及通过HEV培育的最新电池和电动汽车技术已被集成到丰田bZ4X中，并将很快引入市场。
接下来对于整车中电池成本降低方向，丰田计划通过两个30％来达成：
通过开发材料和结构将电池本身的成本降低 30％ 或更多将整车功耗（衡量每公里用电量的指标）降低 30％。提高电源效率会导致电池容量降低，从而使成本降低 30％。
通过这种车辆和电池的集成开发，丰田的目标是在 2020 年代后半期将每辆车的电池成本与丰田 bZ4X 相比降低 50％。未来丰田将开发三种类型的电池：
液态柱状。一种液体新结构。固态刀片电池。
对于固态电池，丰田制造了一辆搭载固态电池的汽车，在测试路线上进行了试运行，进行开发验证看看它们是否可以提供更高输出、更长续航里程和更短充电时间。
目前丰田发现固态电池能实现高功率的输出，同样非常适合用于HEV，同时发现固态电池使用寿命短是一个问题，目前发现解决这个问题的方法是开发固体电解质材料。
所以对于固态电池，丰田如果商业化成功那么同样会用于HEV和BEV．
丰田电池供应链计划
电池一个非常重要的成本是原材料，任何一家国际化大厂都会需要想好电池供应链，例如我们之前文章大众汽车集团2030战略以及技术详解中介绍过大众的电池供应链计划，丰田也同样非常重视也采用相同的原理－构建一个灵活的系统，可以在所需的时间稳定地供应所需容量的电池，同时满足全球各个地区不同客户的需求。
丰田将通过自产和外部供应两种方式来生产电池，外部供应商包括：宁德时代比亚迪的弗迪电池GS yuasa松下－ JV Prime Planet Energy ＆ Solutions （PPES）东芝丰田将通过进行一定数量的内部生产来建立所需的技术，同时将与理解并投入的合作伙伴合作和协作实践我们的理念。丰田还将继续与一些地区的新合作伙伴进行讨论，建立一个系统，讨论和确保未来三年的量。在丰田集团内部，缩短生产启动的准备时间，并建立一个适应变化的系统，“只生产需要的东西、需要的时间、只生产需要的数量”的理念，采取风险控制的增长方法（这个方法就是汽车芯片供应链危机中讲到的just in time供应链方法）。来确保灵活性。在开发中，丰田将通过整车和电池的集成开发，实现比现在降低50％或更低的单车成本。在供应方面，其实丰田考虑到电动车可能发展比他们预想的更快，所以目前正在考虑的 180 GWh 的电池，并且如果 BEV 的传播速度比预期更快，丰田将准备好 200 GWh 或更多的电池。
丰田预计到2030年将达到约1．5万亿日元（136 亿美元）用于电池供应系统的开发和研究开发的投资。和丰田体量相当的大众2030年的目标总量是240Gwh，所以说丰田的200GWh代表，丰田也喊出了all in 的口号，加入赛道。
主要参考文章
丰田电池开发以及供应链－Masahiko Maeda 丰田CTO
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