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未来电池4大发展方向:潜力虽好 发展不易

导读: 随着电动汽车的浪潮席卷全球,各大车企纷纷发力布局。受政策补贴刺激,中国电动车市场的增速均超越美国和欧洲,成为全球最大的市场,自主品牌乘着这股东风也得以蓬勃发展。

  随着电动汽车的浪潮席卷全球,各大车企纷纷发力布局。受政策补贴刺激,中国电动车市场的增速均超越美国和欧洲,成为全球最大的市场,自主品牌乘着这股东风也得以蓬勃发展。因此,在2016年上半年全球电动车销量排行榜上,有9家自主车企进入前20名,比亚迪更是以巨大的优势成为销量冠军。

未来电池的4大发展方向:潜力虽好,发展不易

  电池作为电动汽车的核心部件,与续航里程和充电时间密切相关。目前大部分的电动车都在采用锂离子电池,比如采用磷酸铁锂电池的比亚迪E6、三元锂电池的特斯拉ModelS和锰酸锂电池的日产聆风。电池技术百花齐放,例如以下的四大技术,就是未来重要的发展方向。

  纳米锂电池:充电时间大幅缩短

  技术发展使得电池容量不断扩大,但随之而来的是充电时间的延长,对充电速度也有了更高的要求。目前的主流电动车的慢充时间在5到10小时之间,快速充电能在1到2小时内充满,但长期使用会影响电池寿命。而世界上最快的特斯拉超级电站,仅需40分钟就能充电80%,但这和纳米锂电池一比就不算什么了。

未来电池的4大发展方向:潜力虽好,发展不易

  新加坡南洋理工大学发明了一种基于纳米管的新型电池,能在2分钟内充电70%,其使用寿命长达20年。传统的锂电池无法快速充电,主要出于石墨电极的安全考虑,在工作时电极表面会形成电解质膜,减慢锂离子的运输速度。但南洋理工大学采用二氧化钛纳米管凝胶来替代石墨,能让化学反应加速,进而缩短充电时间。但由于工艺复杂,成本较高,这项技术要普及恐怕还需要好几年。

  锂空气电池:蓄电量倍数提升

未来电池的4大发展方向:潜力虽好,发展不易

  锂空气电池的最大优点是能量密度高,目前的锂离子电池能量密度只有200Wh/kg左右,而现有的锂空气电池已经达到500Wh/kg,理论上的极限是12kWh/kg,还有极大的提升空间。IBM公司很看好这项技术,发起了“电池500”的项目,也就是将续航里程提升到500英里(即800公里)。

未来电池的4大发展方向:潜力虽好,发展不易

  锂空气电池的正极是多孔导电碳,负极为锂电池,为了让锂离子和空气充分接触,特意将电池内部结构设计得像人体肺部一样,来加大与空气的接触面积。这种电池的充/放电效率较低,而且稳定性也是一大难题,在实际应用中可能会发生短路爆炸。最早看到它应用在电动车上,估计要等到2020年。

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