目前,世界各國的研發(fā)機構一方面盡可能研究鋰離子電池的極限,另一方面開始探索下一代鋰電池,例如鋰空氣電池、鋰硫電池等。其中,固態(tài)鋰電池被寄予厚望。不過,下一代鋰電池的量產(chǎn)樂觀估計仍需5—10年。

電動汽車電池難題:下一代鋰電池量產(chǎn)或需5到10年

電動汽車正成為普通家庭購車的選項之一,而續(xù)航問題是其擴大市場的一大短板。近期,德國汽車品牌保時捷公布了一項研究成果:功率高達450千瓦的超級充電樁,充電3分鐘可續(xù)航100公里,15分鐘即可充電80%。特斯拉也發(fā)布了新一代超級充電樁,充電時間可縮短一半。這種超級充電樁技術能否幫助電動汽車克服短板呢?

的確,超充技術將有助于電動汽車的長途出行,但尚不能徹底解決續(xù)航短、充電不便的問題。

與體積小巧的慢速充電樁相比,超級充電樁對供電線路要求高、占地面積大,無法安裝在普通車位上。考慮到建設與運營成本,超級充電樁多見于城市郊區(qū)、高速路沿途。相關研究結果顯示,普通消費者用車場景90%以上為市內(nèi)短途出行,長途出行不到10%。因此,為住宅區(qū)、辦公區(qū)與商業(yè)區(qū)的車位普及慢速充電樁,比建設超級充電樁更加務實。

此外,超充技術的實現(xiàn),不僅需要建設強大的充電樁,也對鋰電池性能提出了更高要求。在高達數(shù)百千瓦的充電功率下,電池可能出現(xiàn)壽命衰減問題,甚至安全風險。因此,為了與當前鋰電池性能匹配,實際應用的充電樁功率要比預期低很多。目前,充電基礎設施的建設目標是“夜間慢充為主,日間快充為輔”。超級快充的普及尚需時日。

如果說基礎設施決定了補充續(xù)航里程的便利性,那么鋰電池本身則直接影響續(xù)航里程的長短。對傳統(tǒng)燃油車來說,想要實現(xiàn)續(xù)航里程增加一倍,只需將油箱相應擴大一倍,基本不會增加整車成本。這一招對電動汽車不管用。一方面,電池價格不菲,增加電池會顯著增加購車成本;另一方面,電池的能量密度很低,增加電池容量會顯著增加車重,從而降低續(xù)航里程。

隨著技術提高和生產(chǎn)規(guī)模擴大,鋰電池成本會逐步降低,而能量密度就成了主要難題。目前電動汽車的鋰離子電池主要分為磷酸鐵鋰與三元鋰兩種。前者能量密度較低,主攻低成本與高安全性,應用在空間較為寬松的大客車上;后者能量密度較高,主攻高能量密度,應用在布局緊湊的轎車與SUV上。所謂三元鋰,一般是指電池的正極由鎳鈷錳三種元素組成,調(diào)節(jié)三種元素的比例可以實現(xiàn)更高的能量密度。研究發(fā)現(xiàn),能量密度越高的元素配比,穩(wěn)定性、安全性一般也越差,這使得三元鋰電池的技術前路困難重重。

新能源的發(fā)展不是一帆風順的。多年來,風能、太陽能等產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷經(jīng)起伏。其中的技術瓶頸、產(chǎn)業(yè)化掣肘等問題,仍有賴于人們共同努力去解決。電動汽車的發(fā)展也面臨類似挑戰(zhàn)。目前,世界各國的研發(fā)機構一方面盡可能研究鋰離子電池的極限,另一方面開始探索下一代鋰電池,例如鋰空氣電池、鋰硫電池等。其中,固態(tài)鋰電池被寄予厚望。不過,下一代鋰電池的量產(chǎn)樂觀估計仍需5—10年。在這種情況下,汽車行業(yè)開始重視氫燃料電池技術。雖然這一技術的完善可能需要更大的投入,但可以避開鋰電池的能量密度限制,為解決電動汽車的電池難題提供了新思路。

[責任編輯:陳語]

免責聲明:本文僅代表作者個人觀點,與電池網(wǎng)無關。其原創(chuàng)性以及文中陳述文字和內(nèi)容未經(jīng)本網(wǎng)證實,對本文以及其中全部或者部分內(nèi)容、文字的真實性、完整性、及時性,本站不作任何保證或承諾,請讀者僅作參考,并請自行核實相關內(nèi)容。涉及資本市場或上市公司內(nèi)容也不構成任何投資建議,投資者據(jù)此操作,風險自擔!

凡本網(wǎng)注明?“來源:XXX(非電池網(wǎng))”的作品,凡屬媒體采訪本網(wǎng)或本網(wǎng)協(xié)調(diào)的專家、企業(yè)家等資源的稿件,轉載目的在于傳遞行業(yè)更多的信息或觀點,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點和對其真實性負責。

如因作品內(nèi)容、版權和其它問題需要同本網(wǎng)聯(lián)系的,請在一周內(nèi)進行,以便我們及時處理、刪除。電話:400-6197-660-2?郵箱:[email protected]

電池網(wǎng)微信
新能源汽車
電動汽車
充電樁