Toyota on maailmanlaajuinen johtaja kiinteärakenteisten akkujen (solid-state battery) patentinhaltijana, ja sillä on hallussaan yli 1 300 – joidenkin arvioiden mukaan jopa yli 1 700 – tähän teknologiaan liittyvää patenttia. Yhtiö on tutkinut teknologiaa 1990-luvulta lähtien, ja sen patenttisalkku on lähes kaksi kertaa laajempi kuin lähimmällä kilpailijalla Panasonicilla.
Patenttisalkun keskeiset osa-alueet
Toyotan patentit kattavat koko akun elinkaaren ja rakenteen:
Elektrolyyttimateriaalit:
Erityisesti sulfidipohjaiset kiinteät elektrolyytit, jotka tarjoavat korkean ionijohtavuuden.
Akun rakenne ja kennot:
Menetelmät, joilla estetään oikosulkuja ja parannetaan kestävyyttä varaussyklien aikana.
Valmistusprosessit:
Patentit, jotka keskittyvät massatuotannon haasteisiin, kuten kosteuden hallintaan ja materiaalien tasaiseen kerrostamiseen.
Suorituskykyparannukset:
Keksinnöt pikalatauksen (10–80 % noin 10 minuutissa) ja toimintamatkan (jopa 1 200 km) mahdollistamiseksi.
Viimeisimmät kehitysaskeleet ja kumppanuudet
Idemitsu Kosan:
Toyota tekee tiivistä yhteistyötä energiayhtiö Idemitsun kanssa sulfidipohjaisten elektrolyyttien massatuotannossa. Osapuolet rakentavat parhaillaan pilottilaitosta, jonka on määrä aloittaa toimintansa vuonna 2027.
Kaupallistamisaikataulu:
Toyota on saanut Japanin hallitukselta hyväksynnän aloittaa kiinteärakenteisten akkujen tuotanto vuonna 2026. Teknologia on tarkoitus ottaa ensin käyttöön hybridiautoissa ja myöhemmin täyssähköautoissa, kuten Lexuksen lippulaivamalleissa vuodesta 2027 alkaen.
Tekninen läpimurto:
Vuonna 2023 Toyota ilmoitti merkittävästä keksinnöstä, joka ratkaisee akun kestävyysongelman (materiaalien laajeneminen ja supistuminen latauksen aikana), mikä on ollut suurin este kaupallistamiselle.
Patenttisalkun keskeiset osa-alueet
Toyotan patentit kattavat koko akun elinkaaren ja rakenteen:
Elektrolyyttimateriaalit:
Erityisesti sulfidipohjaiset kiinteät elektrolyytit, jotka tarjoavat korkean ionijohtavuuden.
Akun rakenne ja kennot:
Menetelmät, joilla estetään oikosulkuja ja parannetaan kestävyyttä varaussyklien aikana.
Valmistusprosessit:
Patentit, jotka keskittyvät massatuotannon haasteisiin, kuten kosteuden hallintaan ja materiaalien tasaiseen kerrostamiseen.
Suorituskykyparannukset:
Keksinnöt pikalatauksen (10–80 % noin 10 minuutissa) ja toimintamatkan (jopa 1 200 km) mahdollistamiseksi.
Viimeisimmät kehitysaskeleet ja kumppanuudet
Idemitsu Kosan:
Toyota tekee tiivistä yhteistyötä energiayhtiö Idemitsun kanssa sulfidipohjaisten elektrolyyttien massatuotannossa. Osapuolet rakentavat parhaillaan pilottilaitosta, jonka on määrä aloittaa toimintansa vuonna 2027.
Kaupallistamisaikataulu:
Toyota on saanut Japanin hallitukselta hyväksynnän aloittaa kiinteärakenteisten akkujen tuotanto vuonna 2026. Teknologia on tarkoitus ottaa ensin käyttöön hybridiautoissa ja myöhemmin täyssähköautoissa, kuten Lexuksen lippulaivamalleissa vuodesta 2027 alkaen.
Tekninen läpimurto:
Vuonna 2023 Toyota ilmoitti merkittävästä keksinnöstä, joka ratkaisee akun kestävyysongelman (materiaalien laajeneminen ja supistuminen latauksen aikana), mikä on ollut suurin este kaupallistamiselle.
Vastaukset 23
Vanhimmat
Toyotan keskeiset tavoitteet ja aikataulu
Toyota tavoittelee ensimmäisten solid-state-akulla varustettujen sähköautojen tuomista markkinoille vuosina 2027–2028.
Toimintamatka:
Ensimmäisen sukupolven tavoitteena on noin 1 000 km. Kehitteillä on myös kehittyneempi versio, jonka tavoitteena on jopa 1 200 km.
Latausaika:
Pikalataus 10 prosentista 80 prosenttiin on tavoitteena saavuttaa noin 10 minuutissa.
Kestävyys:
Akun eliniän odotetaan olevan huomattavasti nykyistä pidempi; joidenkin arvioiden mukaan jopa 40 vuotta säilyttäen 90 % kapasiteetistaan.
Kumppanuudet ja tuotanto
Teknologian kaupallistamiseksi Toyota tekee yhteistyötä useiden kumppaneiden kanssa:
Idemitsu Kosan:
Rakentaa suurta elektrolyyttien koetehdasta, jonka on tarkoitus valmistua vuoden 2027 loppuun mennessä.
Sumitomo Metal Mining:
Kehittää erittäin kestäviä katodimateriaaleja, jotka sietävät toistuvaa nopeaa latausta.
Prime Planet Energy & Solutions:
Toyotan ja Panasonicin yhteisyritys, joka keskittyy akkujen kehittämiseen.
Siellä se on jo Toyotalla akku hyllyssä aseistettujen vartioiden takana. Akkua varten tarvittavia akkumateriaalitehtaita rakennetaan ja käynnistellään. Toyota on vuodesta 2021 ajanut autoa, jossa tuo akku on ollut. Toyotan perusteellinen tapa testata tuotteensa.
Keskiverto sähköauton toimintamatka lienee 400 km. 1 lataussykli viikossa tarkoittaa siis 20 000 km vuodessa, eli enemmän kuin keskiverto yksityiskäytössä oleva henkilöauto ajaa vuodessa. 40 vuoden kesto ja 1 sykli viikossa tarkoittaa että akku kestää 2000 lataussykliä elinkaarensa aikana.
Mikä tuossa on se merkittävä parannus nykyisiin akkuihin?
Ainakin ollaan todella kaukana donutin lupaamasta 100 000 syklistä, sehän olisi 50 kertainen kesto, eli vuosissa 2000 vuotta. Siis todellakin 2 tuhatta vuotta!
Ja tuo sillä 20 000 km / vuosi ajosuoritteella. Keskiverto yksityiskäytössä olevalle siis vieläkin pidempi kestoaika.
Lienee selvää ettei donut eikä VTT ole mitannut 2000 vuoden kestoaikaa, joten mittauksiin se väite ei perustu. Mutta 100 000 syklin kesto tarkoittaa tuossa käytössä samaa asiaa.
Hybrideisdä syklejä kertyy helposti merkittävästi enemmän kuin täyssähköstä, joten siellä tuollaisista akuista olisi eniten hyötyä. Ei yllätä että Toyota siis sinun mukaasi aikoo niistä aloittaa.
Donut Labilla ei ole mitään tietotaitoa tuollaisten akkujen kehittämiseen. Korkeintaan muiden tietojen varastamiseen.
Tai sitten aivan uusi lähestymistapa kehitykseen, mitä isot toimijat eivät ole vielä keksineetkään. Ei diihen tarvita, kuin yhden ihmisen radikaali idea, mikä yleensä haudataan isoissa organisaatioissa.
Mersu demosi ja ajoi solid state busseilla jo 5 vuotta sitten. eCitaro björnin videossa.
Sekin oli huijaus.
Ainoa, mikä vielä puuttuu, on se toimiva solid state akku. Ilman sitä ei patenteista ole paljoakaan iloa.
Kun luet tuolta aloituksesta pari pitempää tekstiä niin näet, että Toyota valmistautuu siihen akun julkistamiseen rakentamalla tehtaita ja tekemällä yhteistyötä akkumateriaaleja valmistavien yritysten kanssa. Se on selvästi nähtävissä.
Luuletkp, että Toyota on ainoa, joka kehittelee kiinteitä akkuja. Minä veikkaan, että se tulee ensimmäisenä kiinalaisilta akkufirmoilta.
Aloituksen teksti kertoo paljon siitä, että Toyota johtaa noiden akkujen kehitystä.
Mutta Donut Labs vei akut VTT:n testiin.
Toyota jäi taas kerran toiseksi.
Toyota yrittää patenteillaan estää muiden firmojen akun kehitystä, mutta itse ei ole yhtään lähempänä toimivan ja kustannustehokkaan akun saamista valmiiksi tuotantoon.
Olihan Toyotalla ne miljoona patenttia hybrideistäkin, jotka eivät suuremmin kiinnostaneet kilpailijoita, vaikka olivat ilmaisia. Sähköautoissa Toyota on vielä pitkällä takamatkalla kehittelyssä.
Vain latausnopeustestiin.
Tuloksia on tulossa muistakin testialueista. Seuraavan kerran lisää ensi maanantaina.
Puhuit Solid Stade -patenteista, entäs kiinteän olomuodon Solid State (eli SSB) -akut?
Tähän saakka Toyotalla on ollut surkeimmat sähköautot, samaa taso kuin Nissan Leaf. Toyota saa hypätä kyllä ihan eri tasolle, missä se on ollut, jos aikoo saada kunnollisen sähköautonsa toimimaan.
Toyota Supra ja Camry ovat polttomoottoreilla olleet erinomaisia. Kaikki Toyotan sähkökäyttöiset sen sijaan ovat täysin onnettomia virityksiä.
Nissan Leaf oli talviautovertailussa joka suhteessa parempi kuin Toyota bZ4X!
Tuolla Donut Labilla ei ole ainuttakaan patenttia taikka patenttihakemista vireillä akkuihin liittyen.
Hyviä keksintöjä ei aina kannata patentoida, sillä silloin kilpailijat saavat ilmaista tietoa, kun patentti tulee julkiseksi. Jos on tarpeeksi hyvä keksintö, niin nopealla tuotteistamisella päästään parempaan lopputulokseen kuin patentointiprosessin avulla.
Totta puhut. Oikeasti hyviä keksintöjä ei kannata patentoida, sillä ne eivät kuitenkaan kiinnosta suurta yleisöä. Jos keksintö liittyy jotenkin turhaan hömppään, niin silloin patentointi kannattaa, koska tavara myy kuin häkä.
Toyota ei pärjää millään mallilla esimerkiksi Kia PV5 autolle.
Kaikki muut valmistajat tekee jo nyt parempia toimivia sähköautoja.
Toyota ei vain pärjää, ei hinnassa eikä laadussa.
Kia PV5 Passenger
Päivittäistä mukavuutta. Nopea lataus. Elämääsi mukautuvaa joustavuutta.
Alkaen 39 990 €
Jopa Kia tekee hyviä sähköautoja ja juuri sellaisen mikä ihminen tarvitsee.
Takuu on pitkä ja nopea korjata vaikka tulisi vikaa.
Onko paljonkin kokemusta "nopeista" korjauksista?
Toyota vasta harjoittelee sähköautoja ja kun kassa on aika kuiva, niin kehitystyöhän ei riitä rahaa ja heidän pitää roikkua halpispolttiksissa joista ei kauheasti kassaan rahaa kerry.
"Oikeasti hyviä keksintöjä ei kannata patentoida."
Tuohon ei ole yhtä oikeaa vastausta.
Jos kilpailija voi kiertää patentin pienellä muutoksella, suoja voi olla heikko. Lääke- ja kemianteollisuus yleensä suojaa patenttejaan, joka on 20 vuoden mittainen. Elintarvikepuolella on toisin: Coca-Cola ja Heinz eivät ole suojanneet tuotteitaan, vaan kaikki suur'menestys perustuu vahvaan tuotemerkkiin.
Miten helppoa asia on kiertää? Vastaamalla tähän kysymykseen patentin kannattavuus saa plussaa tai miinusta.
--
Sen sijaan väite siitä, että Donut Labin akkuun ei liity patentteja, on harhaluuloisten levittämä valhe. Patentti tulee julkiseksi vasta 18 kk sen jättämisestä. Onko asiassa patentteja vaiko ei, selviää rahvaalle vasta ajan kanssa. Fiksuinta olisi jättää hakemus aivan viime tipassa ennen julkistusta, sillä 18 kk julkisuussuoja on alkuvaiheessa todella merkittävä.
Niin tai näin, negatiivisest ikiskeptikot jatkavat joka tapauksessa pessimististä missiotaan: tuulenhuutelua, maalitolppien siirtelyä ja vaarien vappusatasen suojelua.