如今,汽車的電動化在世界范圍內形成潮流,不管是傳統(tǒng)車企也好,“野蠻”入局的新興企業(yè)也好,都紛紛布局電動汽車市場。正如燃油車最重要的是發(fā)動機,電動汽車最重要的非電池莫屬!電動汽車行業(yè)能發(fā)展到何種程度全依賴電池技術的先進程度。
通常我們說得最多的動力電池主要包括磷酸鐵鋰電池、錳酸鋰電池以及三元鋰電池,這三種電池各有優(yōu)缺點:
三元鋰:
優(yōu)點:能量密度高、振實密度高。
缺點:安全性差、耐高溫性差、壽命差、大功率放電差、元素有毒(三元鋰電池大功率充放電后溫度急劇升高,高溫后釋放氧氣極易燃燒)。
磷酸鐵鋰:
優(yōu)點:壽命長、充放電倍率大、安全性好、高溫性好、元素無害、成本低。
缺點:能量密度低、振實密度低(體積密度)。
錳酸鋰:
優(yōu)點:振實密度高、成本低。
缺點:耐高溫性差,錳酸鋰長時間使用后溫度急劇升高,電池壽命衰減嚴重。
盡管目前市面上不存在集“能量密度高、耐高溫低溫、循環(huán)壽命長、安全性好、成本低”于一體的電池,但科技始終在進步,近年來有許多“實驗室技術”取得了突破性進展。接下來,小編為您盤點過去一年內的前沿電池科技,這其中也許就有未來將普及的新一代電池。(排名不分先后哦)
NO.1 新型電池將使電池壽命提升400倍
美國研究人員發(fā)明了一種以金納米線為材料的新型電池,可以反復充放電數(shù)萬次。這一突破可能使生產壽命超長甚至終生無需更換的商業(yè)電池成為現(xiàn)實。
納米線的優(yōu)勢:結構極小,導電性極強,有很大的表面積以完成電荷的傳輸和存儲。
納米線的缺點:極其脆弱,難以承受反復充放電和卷繞。
為了解決這個問題,美國加利福尼亞大學爾灣分校研究人員先為金納米線罩上一層二氧化錳外殼,然后將其卷繞在一起,置入用類似樹脂玻璃材料構成的電解質中。
事實證明,這種設計十分穩(wěn)定有效。研究人員在3個月中進行了20萬次充放電循環(huán)。沒有出現(xiàn)電池儲電能力下降或納米線折斷的情況。
NO.2 新型石墨烯電池充電7秒鐘續(xù)航35公里
有這么一種電池,一次充電時間只需8分鐘,可行駛1000公里……這種電池就是石墨烯電池,也被喚作“超級電池”。
事實上,為了找到理想材料,科學家可是費盡了心思。終于,中科院研究發(fā)現(xiàn),氮摻雜有序介孔石墨烯的性能表現(xiàn)最佳。
優(yōu)勢:實現(xiàn)高能量密度、高功率密度;而且還可以通過使用水基電解液,做到無毒、環(huán)保;價格低廉、安全可靠。
但是,but,該石墨烯電池號稱充電7秒鐘,續(xù)航35公里,可想而知對充電功率的要求會極高!
從實驗室到工廠再到市場,它還有很遠的路要走。
NO.3 自主研制的鋰硫電池達到國際領先水平
鋰硫電池的優(yōu)勢:原料儲量豐富、環(huán)境友好、成本低廉的高比能量二次電池。最接近實用化的下一代二次電池技術。
鋰硫電池的缺陷:單質硫是絕緣性材料、電極反應活性低且易流失。
為解決這一系列難題,大連化學物理研究所先后研制出高性能電池關鍵材料和關鍵部件,開發(fā)出大容量鋰硫電池及電池組技術。
據(jù)第三方檢測報告顯示,該研究組研制的35Ah電池的比能量達到566Wh/kg(25℃測量),39Ah電池的比能量達到616Wh/kg(50℃測量),1kWh鋰硫電池組的比能量達到332Wh/kg。