中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：在燃油車的世界里，經(jīng)過了一個(gè)世紀(jì)的沉淀，無論是汽油車還是柴油車，汽車電池看起來都差不多。它們都是一個(gè)黑色的盒子，有兩個(gè)銀色的柱子用于連接電纜，只會(huì)在內(nèi)部有一些細(xì)微的差別。
隨著電動(dòng)汽車時(shí)代的到來，情況變得大不相同。電池正在從一個(gè)廉價(jià)的定期更換的磨損部件變成車輛最關(guān)鍵的部分之一。
人們正在花費(fèi)數(shù)十億美元改善電池的安全性、耐用性、功率能力和充電時(shí)間。電池將決定電動(dòng)車能走多遠(yuǎn)，能開多快。電池將影響到一輛新車的售價(jià)和它在二手車市場上的殘值。
由于電池制造商、車輛品牌和車輛類型的不同，電動(dòng)車電池將有不同的形狀和尺寸，化學(xué)成分也不盡相同。
例如，一輛跑車的電池包主要是為車輛提供瞬間的強(qiáng)大動(dòng)力。而一輛轎車的電池包可能會(huì)擁有更高的能量密度，為車輛提供長續(xù)航能力。
英國電池公司Britishvolt的電池和工藝開發(fā)主管理查德·勒克萊恩（Richard LeCain）說：“結(jié)合一切事物的歷史和演變方式會(huì)發(fā)現(xiàn)，我們?nèi)匀辉谧鰸u進(jìn)式的電池技術(shù)改進(jìn)?！?
兩年前，這家英國電池公司在為汽車制造商生產(chǎn)了第一批電芯。勒克萊恩說：“電池方面不會(huì)有突飛猛進(jìn)的發(fā)展。主要就是化學(xué)領(lǐng)域的研發(fā)進(jìn)展，將繼續(xù)推動(dòng)電池的效率和成本的降低?！?
豐田和大眾都在努力改進(jìn)鋰離子電池，以確保電池技術(shù)的性能特點(diǎn)和成本與車輛相匹配。
汽車制造商正在對固態(tài)電池下大賭注，這種電池用固態(tài)結(jié)構(gòu)取代液體電解質(zhì)，使離子在陽極和陰極之間的移動(dòng)速度更快。這有助于提高能量密度，減少充電時(shí)間，并降低電池過熱起火的風(fēng)險(xiǎn)。
如果化學(xué)家能夠解決幾個(gè)主要問題，固態(tài)電池可能是下一個(gè)重大發(fā)展。例如，枝晶降低了電池的效率并縮短了電池壽命。它們的生產(chǎn)成本也更高。
大眾美國負(fù)責(zé)電動(dòng)汽車和創(chuàng)新的副總裁馬特·雷納（Matt Renna）說：“不同的化學(xué)成分將發(fā)揮不同的作用。我們的產(chǎn)品系列中包括磷酸鐵鋰電池和鎳錳鈷。這些并不是替代技術(shù)，就像四缸發(fā)動(dòng)機(jī)并沒有超越八缸發(fā)動(dòng)機(jī)一樣。兩者可以為不同的客戶和需求共存。電池化學(xué)和電池類型也是如此?！?
大學(xué)、初創(chuàng)公司和其他機(jī)構(gòu)的研究人員正在測試新的化學(xué)成分，以生產(chǎn)更好的電池，并降低成本。例如，11月底，加州大學(xué)圣地亞哥分校揭示了一種固態(tài)鋰離子電池的可喜進(jìn)展，該電池使用硅陽極，而不是鋰離子電池中普遍使用的石墨陽極。據(jù)該大學(xué)稱，硅陽極的能量密度可以是石墨陽極的10倍，而且它們可以使電池在低溫下快速充電。
但是，只要是用于汽車的電池，都必須極端溫度條件下保持較長的使用壽命、安全性和可靠性，以及在道路狀況較差的情況下——例如持續(xù)的顛簸路段發(fā)生底盤磕碰時(shí)——保持安全性。
豐田一直在努力推動(dòng)固態(tài)電池在2025年前準(zhǔn)備好進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)，它正在日本的車輛中對固態(tài)電池進(jìn)行測試。
同時(shí)，它正在努力改進(jìn)舊的電池技術(shù)，如鎳氫電池，這是二十年前在原始普銳斯混合動(dòng)力車中首次出現(xiàn)的電池類型。
日本市場的豐田Aqua掀背式混合動(dòng)力車使用了該汽車制造商最新一代的雙極鎳金屬電池。與上一代Aqua使用的電池相比，輸出密度增加了一倍，加速能力增強(qiáng)，豐田公司首席技術(shù)官前田正彥（Masahiko Maeda）在9月份該汽車制造商關(guān)于電池和碳中和的簡報(bào)會(huì)上透露。
Britishvolt公司的勒克萊恩認(rèn)為電動(dòng)車電池的改進(jìn)方式與內(nèi)燃機(jī)一個(gè)多世紀(jì)以來的改進(jìn)方式相同，都是漸進(jìn)式的。該公司正在研究減少電池包重量和尺寸的技術(shù)。
勒克萊恩說：“現(xiàn)在我們正嘗試使用硬殼方形電芯構(gòu)成汽車的整個(gè)底盤，承擔(dān)車輛的一些重量和結(jié)構(gòu)。”
Britishvolt用于汽車行業(yè)的第一批電芯是鋰離子電芯，但該公司也在投資固態(tài)電池。與其他電池公司不同，其領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)包括兩位汽車行業(yè)的資深人士，他們都有豐富的動(dòng)力系統(tǒng)方面的經(jīng)驗(yàn)。
喬·巴卡耶（Joe Bakaj），前歐洲福特汽車公司產(chǎn)品開發(fā)副總裁。他是Britishvolt的副董事長。
格雷厄姆·霍爾（Graham Hoare），英國福特公司的前主席。他是該電池制造商的全球運(yùn)營總裁。
盡管全球汽車制造商和電池公司在未來9年內(nèi)將投資數(shù)十億用于電池開發(fā)，但目前還不確定電池是否能像一桶汽油那樣儲(chǔ)存能量，且用起來如此方便。
例如，一輛雪佛蘭Silverado皮卡有一個(gè)90升的油箱，在大多數(shù)加油站可以在大約三分鐘內(nèi)加滿，可以在高速公路上行駛800公里，Silverado的一個(gè)滿油箱重達(dá)66公斤。
為了實(shí)現(xiàn)480公里以上的續(xù)航，電動(dòng)汽車的電池包必須非常大。特斯拉Model 3的長續(xù)航電池包包含4410個(gè)電芯，重達(dá)544公斤，美國環(huán)保局估計(jì)的續(xù)航里程為572公里。即使是緊湊級(jí)車雪佛蘭Bolt的電池包，續(xù)航能力為414公里，重量約為435公斤。
還有就是充電時(shí)間的問題。大約80%的電動(dòng)車主在家里充電，幾個(gè)小時(shí)的充電時(shí)間不成問題。但是對于那些需要使用公共充電樁的人來說，等待時(shí)間可能很長，從15分鐘到一個(gè)小時(shí)不等。
“與1950年代相比，今天的燃油車更勝一籌，但是對那個(gè)年代的人們來說，當(dāng)時(shí)的汽車也是夠用的?！崩准{說，“如今人們有數(shù)十億美元的研發(fā)資金，工程師們每天都在努力使它們變得更好。以此類推，今天的電動(dòng)汽車已經(jīng)夠用了，而固態(tài)電池有可能使它們在未來更好?！?
