六大電池新技術(shù)看完對(duì)純電動(dòng)汽車(chē)未來(lái)充滿了期待！
如今，越來(lái)越多的城市推出了汽車(chē)限購(gòu)措施，并且鼓勵(lì)消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)節(jié)能減排車(chē)型。以北京市為例，2017年小客車(chē)指標(biāo)年度配額為15萬(wàn)個(gè)，其中普通指標(biāo)額度9萬(wàn)個(gè)，新能源指標(biāo)額度6萬(wàn)個(gè)，占比為40%。這意味著，想要擁有一輛京牌車(chē)，申請(qǐng)新能源車(chē)指標(biāo)的中標(biāo)概率最大。不過(guò)，截至4月26日，北京市本年度新能源車(chē)指標(biāo)就已經(jīng)配置完畢。 另外，現(xiàn)在市面上的純電動(dòng)車(chē)型不僅種類(lèi)少、售價(jià)高，他們的續(xù)駛里程也很短。常見(jiàn)的經(jīng)濟(jì)型轎車(chē)綜合油耗大約為8L左右，通常配備了容量為50L的油箱，也就是說(shuō)一箱油大約可以行使625km。而常見(jiàn)的純電動(dòng)車(chē)?yán)m(xù)駛里程通常在300km以下，雖然特斯拉旗下MODEL S 100D的理論續(xù)駛里程可達(dá)632km，不過(guò)它的售價(jià)卻高達(dá)98.58萬(wàn)元，想要擺脫新能源車(chē)?yán)m(xù)駛里程的束縛，并非普通消費(fèi)者可以企及的。 此外，工信部推出并將于2019年正式實(shí)施的《乘用車(chē)企業(yè)平均燃料消耗量與新能源汽車(chē)積分并行管理辦法》也倒逼車(chē)企開(kāi)發(fā)新型節(jié)能環(huán)保的汽車(chē)，而生產(chǎn)“零油耗”的純電動(dòng)車(chē)無(wú)疑是搞定積分難題的最有效方式。 不過(guò)，很多企業(yè)也在慢慢突破技術(shù)高度，開(kāi)發(fā)出了很多新技術(shù)，這些新技術(shù)有很廣闊的使用未來(lái)，當(dāng)它們使用在純電動(dòng)汽車(chē)上，這些車(chē)子的續(xù)駛里程將得到大幅提升。那么，對(duì)純電動(dòng)車(chē)來(lái)說(shuō)，最關(guān)鍵的電池新技術(shù)有哪些呢? 1、太能能充電技術(shù) 在純電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)入公眾視野之前，太陽(yáng)能汽車(chē)一度被認(rèn)為是未來(lái)最具有未來(lái)的汽車(chē)類(lèi)型之一。不過(guò)現(xiàn)在的太陽(yáng)能電池技術(shù)依舊達(dá)不到汽車(chē)的運(yùn)用需要。據(jù)了解，太陽(yáng)能電池的理論轉(zhuǎn)換效率可達(dá)33.7%，在晴天的陽(yáng)光下每平方米太陽(yáng)能電池的最高轉(zhuǎn)換功率約為40W，這還要受到地理位置、日照時(shí)間、陽(yáng)光入射角等原因影響。也就是說(shuō)，假如一輛車(chē)的車(chē)頂、發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋上全都覆蓋了太陽(yáng)能電池板，總的轉(zhuǎn)換功率也就是100W左右，僅僅相當(dāng)于一臺(tái)2.0L自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率的十分之一。 不過(guò)，太陽(yáng)能充電技術(shù)依舊可以使用在汽車(chē)上，為汽車(chē)的電氣設(shè)備充電。今年8月23日漢能旗下美國(guó)全資子公司阿爾塔設(shè)備公司(Alta Devices)與奧迪股份公司簽訂薄膜太陽(yáng)能電池技術(shù)戰(zhàn)略合作備忘錄。雙方將合作開(kāi)展“奧迪/漢能薄膜太陽(yáng)能電池研究項(xiàng)目”。 從披露的信息看，雙方短期內(nèi)的合作重點(diǎn)是以薄膜太陽(yáng)能電池為車(chē)內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)或座椅加熱器等供電，從而延長(zhǎng)行駛里程。根據(jù)計(jì)劃，合作的第一步將推出薄膜太陽(yáng)能全景車(chē)頂搞定方案，旨在延長(zhǎng)車(chē)輛行駛里程及提升用電方便性(包括為空調(diào)等車(chē)載電器提供電力)。此后，將憑借雙方技術(shù)合力，逐步研究利用薄膜太陽(yáng)能技術(shù)為奧迪電動(dòng)汽車(chē)提供主驅(qū)動(dòng)力。 2、快充技術(shù)技術(shù) 對(duì)電子產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，最影響運(yùn)用體驗(yàn)的莫過(guò)于充電時(shí)間太長(zhǎng)了。如今，在很多智能手機(jī)上已經(jīng)運(yùn)用了快速充電技術(shù)，只需要30分鐘就可以將手機(jī)充滿電。在很多手機(jī)品牌廣告中還可以看到“充電5分鐘，通話2小時(shí)”的宣傳字樣。 對(duì)純電動(dòng)汽車(chē)來(lái)說(shuō)，除了續(xù)駛里程短，充電效率低也是運(yùn)用中的一大痛點(diǎn)。不過(guò)，和電子產(chǎn)品不一樣，在純電動(dòng)汽車(chē)上還很難實(shí)現(xiàn)“充電5分鐘，續(xù)駛2小時(shí)”?，F(xiàn)在，常見(jiàn)的純電動(dòng)汽車(chē)在運(yùn)用交流充電時(shí)，大約需要9-10小時(shí)才能將電池充電至100%，雖然比起過(guò)去的16個(gè)小時(shí)來(lái)說(shuō)，已經(jīng)有了長(zhǎng)足進(jìn)步，不過(guò)這樣的充電效率依舊難以滿足運(yùn)用要求。所以，快速充電技術(shù)就顯得非常必要了。 如今，很多自主車(chē)企也在旗下新能源車(chē)上運(yùn)用的快充技術(shù)技術(shù)大多數(shù)需要40分鐘以上才能充電80%，也就是說(shuō)現(xiàn)在常見(jiàn)的快充技術(shù)技術(shù)也難以滿足運(yùn)用需要。而如果開(kāi)著純電動(dòng)汽車(chē)上高速公路，試想一下當(dāng)在服務(wù)區(qū)接通充電樁，去洗手間上個(gè)廁所，再到超市買(mǎi)瓶水回來(lái)，發(fā)現(xiàn)只沖了10%不到的電量，無(wú)疑讓人很崩潰的。而如果快充技術(shù)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)“充電5分鐘，續(xù)駛兩小時(shí)”，純電動(dòng)汽車(chē)的方便性甚至?xí)狡蛙?chē)。 以色列的StoreDot公司在2015年ThinkNext會(huì)議上宣告，其已經(jīng)開(kāi)始致力于研究能在5分鐘內(nèi)完成電動(dòng)汽車(chē)充電(即汽車(chē)能夠行駛約480公里)的技術(shù)。它采用多功能電極(multifunctionelectrode，MFE)技術(shù)，運(yùn)用導(dǎo)電聚合物和金屬氧化物作為電池材料，不僅可以大幅提升充電效率，電池的運(yùn)用壽命也可以延長(zhǎng)到3倍以上。 3、新型鋰離子電池 快速充電技術(shù)搞定了充電效率問(wèn)題，但是傳統(tǒng)鋰電池實(shí)現(xiàn)快速充電的一個(gè)最大的困難在于充電時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量熱量，這對(duì)電池壽命有著巨大影響。數(shù)據(jù)顯示，對(duì)于一個(gè)充電壽命為500-600次的電池來(lái)說(shuō)，現(xiàn)在的快速充電技術(shù)會(huì)使其充電壽命下降到250-300次左右，大約為原來(lái)的一半。 然而，StoreDot公司通過(guò)改變電池材料和結(jié)構(gòu)，使得其電阻非常小。這就保證了充電過(guò)程中電池產(chǎn)生的熱量非常少，可以在大大提升充電速度的同時(shí)，將其電池的壽命提升到正常鋰電池的三倍左右。 如今，純電動(dòng)汽車(chē)除了售價(jià)高昂，二手保值率低也是困擾著買(mǎi)家的一大難題。很多純電動(dòng)車(chē)型運(yùn)用三年后，在二手車(chē)市場(chǎng)上的流通價(jià)格只有原售價(jià)的1/3~1/4，比汽油車(chē)的殘值率低很多很多，其主要原因就在于電池容量的衰減和壽命降低。而一旦純電動(dòng)車(chē)運(yùn)用的電池?fù)碛虚L(zhǎng)久的運(yùn)用壽命，二手純電動(dòng)車(chē)的流通價(jià)格也將和汽油車(chē)相當(dāng)了，無(wú)疑是消除了車(chē)主的心頭痛。 4、固態(tài)電池 固態(tài)電池是一種運(yùn)用固體電極和固體電解液的電池。由于固態(tài)電池的功率重量比較高，運(yùn)用固態(tài)電池，電量可以提升超過(guò)30%，所以對(duì)電動(dòng)汽車(chē)來(lái)說(shuō)，固態(tài)電池是一種很理想的電池。 另外，固態(tài)電池還有安全性更高的特點(diǎn)，由于固態(tài)充電電池屬于非易燃品，在碰撞過(guò)程中不易起火和爆炸，對(duì)電動(dòng)車(chē)而言，是一類(lèi)極佳的車(chē)載電池。 此外，它還有運(yùn)用壽命更長(zhǎng)的特點(diǎn)，尤其是它的循環(huán)運(yùn)用壽命比現(xiàn)在常見(jiàn)的18650電池更長(zhǎng)，通常可充電幾十萬(wàn)次，可以有效延長(zhǎng)純電動(dòng)汽車(chē)的運(yùn)用壽命。而它運(yùn)用的材料通常也很環(huán)保，運(yùn)用后進(jìn)行填埋處理即可。 所以，一旦固態(tài)電池技術(shù)發(fā)展成熟，純電動(dòng)汽車(chē)將有實(shí)力和傳統(tǒng)燃油汽車(chē)相抗衡了。 5、柔性電池 電池的容量直接決定了純電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)駛里程，所以增加電池容量無(wú)疑是延長(zhǎng)續(xù)駛里程的最有效措施。但汽車(chē)車(chē)廂的空間是有限的，如何在有限的空間內(nèi)安裝更多電池組，就成了工程師面前的一道難題。 如今，亞利桑那州立大學(xué)(Arizona State University)的研究團(tuán)隊(duì)受到日本折紙技藝的啟發(fā)，采用了一種柔性儲(chǔ)能技術(shù)，其研究的鋰離子電池?fù)碛写罅康鸟耷扒锌?cuts)，增強(qiáng)了電池的延展性及柔性。 而車(chē)突突覺(jué)得，如果柔性電池可以使用在純電動(dòng)汽車(chē)上，無(wú)疑可以提升車(chē)廂內(nèi)空間的利用率，進(jìn)一步提升電池組的容量，而汽車(chē)的續(xù)駛里程勢(shì)必得到大幅增加。 6、可由人體皮膚供電的新型電池 說(shuō)出來(lái)你可能也不敢相信，人體皮膚居然可以給智能設(shè)備供電。如今，智能穿戴設(shè)備的概念慢慢成為了現(xiàn)實(shí)，它們可追蹤并記錄用戶的呼吸、心率及其他身體參數(shù)，看起來(lái)很科幻，也很實(shí)用。為搞定穿戴式設(shè)備的供電問(wèn)題，有科研人員正在研究一款電池，其所采用的電極就附著在用戶的皮膚上。 據(jù)了解，現(xiàn)在，這款創(chuàng)新型電池正在研究測(cè)驗(yàn)中。它的電極可捕獲皮膚上的電流，其金制膜層的厚度為50納米，位于硅膠層(silicone rubber layer)的下方，后者由許多小型柱狀物構(gòu)成，進(jìn)而增大皮膚接觸面。值得一提的是，當(dāng)手指輕拍皮膚后，其產(chǎn)生的電量可點(diǎn)亮12個(gè)LED燈泡。 雖然人體皮膚表面的電流不夠以為汽車(chē)供電，不過(guò)這似乎也給科研人員啟發(fā)，那就是未來(lái)的汽車(chē)，是不是可以像自行車(chē)一樣，由人來(lái)供能呢? 寫(xiě)在最后： 雖然這些新技術(shù)中，有些還處于概念階段，有些則處于研究測(cè)驗(yàn)階段，但不可否認(rèn)的是，新技術(shù)真的是可以改變一個(gè)行業(yè)，而這些電池新技術(shù)，則有希望給汽車(chē)工業(yè)帶來(lái)革命性的變化，讓純電動(dòng)汽車(chē)成為主流。