未來新能源電池往這四個方向發展,但都不容易

2026-04-04 12:33:10 q403

OFweek新能源汽車網訊 隨(sui)著(zhe)電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)的(de)浪(lang)潮(chao)席(xi)卷(juan)全(quan)球(qiu),各(ge)大(da)車(che)企(qi)紛(fen)紛(fen)發(fa)力(li)布(bu)局(ju)。受(shou)政(zheng)策(ce)補(bu)貼(tie)刺(ci)激(ji),中(zhong)國(guo)電(dian)動(dong)車(che)市(shi)場(chang)的(de)增(zeng)速(su)均(jun)超(chao)越(yue)美(mei)國(guo)和(he)歐(ou)洲(zhou),成(cheng)為(wei)全(quan)球(qiu)最(zui)大(da)的(de)市(shi)場(chang),自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)乘(cheng)著(zhe)這(zhe)股(gu)東(dong)風(feng)也(ye)得(de)以(yi)蓬(peng)勃(bo)發(fa)展(zhan)。因(yin)此(ci),在(zai)2016年上半年全球電動車銷量排行榜上,有9家自主車企進入前20名,比亞迪更是以巨大的優勢成為銷量冠軍。

未來電池的4大發展方向:潛力雖好,發展不易

  dianchizuoweidiandongqichedehexinbujian,yuxuhanglichenghechongdianshijianmiqiexiangguan。muqiandabufendediandongchedouzaicaiyonglilizidianchi,birucaiyonglinsuantielidianchidebiyadiE6、三元鋰電池的特斯拉ModelS和錳酸鋰電池的日產聆風。電池技術百花齊放,例如以下的四大技術,就是未來重要的發展方向。

  納米鋰電池:充電時間大幅縮短

  技術發展使得電池容量不斷擴大,但隨之而來的是充電時間的延長,對充電速度也有了更高的要求。目前的主流電動車的慢充時間在5到10小時之間,快速充電能在1到2小時內充滿,但長期使用會影響電池壽命。而世界上最快的特斯拉超級電站,僅需40分鍾就能充電80%,但這和納米鋰電池一比就不算什麼了。

未來電池的4大發展方向:潛力雖好,發展不易

  新加坡南洋理工大學發明了一種基於納米管的新型電池,能在2分鍾內充電70%,其使用壽命長達20年nian。傳chuan統tong的de鋰li電dian池chi無wu法fa快kuai速su充chong電dian,主zhu要yao出chu於yu石shi墨mo電dian極ji的de安an全quan考kao慮lv,在zai工gong作zuo時shi電dian極ji表biao麵mian會hui形xing成cheng電dian解jie質zhi膜mo,減jian慢man鋰li離li子zi的de運yun輸shu速su度du。但dan南nan洋yang理li工gong大da學xue采cai用yong二er氧yang化hua鈦tai納na米mi管guan凝ning膠jiao來lai替ti代dai石shi墨mo,能neng讓rang化hua學xue反fan應ying加jia速su,進jin而er縮suo短duan充chong電dian時shi間jian。但dan由you於yu工gong藝yi複fu雜za,成cheng本ben較jiao高gao,這zhe項xiang技ji術shu要yao普pu及ji恐kong怕pa還hai需xu要yao好hao幾ji年nian。

  鋰空氣電池:蓄電量倍數提升

未來電池的4大發展方向:潛力雖好,發展不易

  鋰空氣電池的最大優點是能量密度高,目前的鋰離子電池能量密度隻有200Wh/kg左右,而現有的鋰空氣電池已經達到500Wh/kg,理論上的極限是12kWh/kg,還有極大的提升空間。IBM公司很看好這項技術,發起了“電池500”的項目,也就是將續航裏程提升到500英裏(即800公裏)。

未來電池的4大發展方向:潛力雖好,發展不易

  鋰li空kong氣qi電dian池chi的de正zheng極ji是shi多duo孔kong導dao電dian碳tan,負fu極ji為wei鋰li電dian池chi,為wei了le讓rang鋰li離li子zi和he空kong氣qi充chong分fen接jie觸chu,特te意yi將jiang電dian池chi內nei部bu結jie構gou設she計ji得de像xiang人ren體ti肺fei部bu一yi樣yang,來lai加jia大da與yu空kong氣qi的de接jie觸chu麵mian積ji。這zhe種zhong電dian池chi的de充chong/放電效率較低,而且穩定性也是一大難題,在實際應用中可能會發生短路爆炸。最早看到它應用在電動車上,估計要等到2020年。

固態電池:更輕便,更安全

未來電池的4大發展方向:潛力雖好,發展不易

  傳統鋰電池采用液態電解質,而固態電池原理相同,隻是將電解質換成固態——通tong常chang是shi金jin屬shu混hun合he物wu。這zhe樣yang設she計ji的de好hao處chu是shi讓rang更geng多duo帶dai電dian離li子zi聚ju集ji在zai一yi起qi,傳chuan導dao更geng多duo的de電dian流liu,同tong時shi有you效xiao減jian少shao電dian池chi體ti積ji和he重zhong量liang,安an全quan性xing更geng出chu色se。因yin為wei液ye態tai電dian解jie質zhi在zai高gao溫wen下xia會hui發fa生sheng副fu反fan應ying,容rong易yi產chan生sheng爆bao炸zha,而er固gu態tai電dian池chi就jiu不bu會hui有you這zhe問wen題ti。

未來電池的4大發展方向:潛力雖好,發展不易

  雖然固態電池全方麵改良了鋰電池,但特斯拉CEO馬ma斯si克ke並bing不bu看kan好hao它ta,因yin為wei它ta生sheng產chan成cheng本ben實shi在zai太tai高gao,短duan期qi內nei難nan以yi下xia降jiang。正zheng因yin如ru此ci,許xu多duo資zi金jin匱kui乏fa的de新xin創chuang公gong司si或huo者zhe破po產chan,或huo者zhe被bei收shou購gou。目mu前qian最zui接jie近jin量liang產chan的deSakti3固態電池就已經被戴森公司接手,戴森最近宣布投資14億美元來建立電池廠,這場豪賭能否讓固態電池盡快普及?仍有待觀察。

  半固態鋰液流電池:生產成本更低

未來電池的4大發展方向:潛力雖好,發展不易

  在此領域最領先的莫過於蔣業明教授開創的24M公司,半固態鋰液流電池可以說是對液流電池的改進,它的電極由鋰化合物粒子和電解液混合而成,電極厚度比傳統鋰電池增加5倍,既提升了能量密度,又減少80%的“非活性”材料,從而降低了材料成本。

未來電池的4大發展方向:潛力雖好,發展不易

  同時這種設計還免去了幹燥這道工序,意味著可以撤掉不必要的生產線,生產時間也得到壓縮。據推測,到2020年每千瓦時容量的成本將降到100美元以下。這項技術顛覆了傳統思路,但也意味著現有生產線和工藝不適用於它,所以24M公司仍處於摸著石頭過河的階段。

  除了以上這4項技術,還有泡沫電池、鋰硫電池、shimoxidengyeyinqileguangfanguanzhu,dabufendouchuyuyanfajieduan,haihennanshuonazhongdianchihuichengweixiayidaidezhuliuchanpin。baihuaqifangsuishihaoshi,danyezaochengleyanjiuzijindefensan。

 未來電池的4大發展方向:潛力雖好,發展不易

  某研究機構數據顯示,在過去八年,新創公司平均隻獲得4000萬美元的總投資,換成每一年就是500萬美元,可以說是杯水車薪,要實現量產可謂荊棘滿途。而反觀實力雄厚的大公司,比如三星、LG和he鬆song下xia,近jin幾ji年nian愈yu發fa保bao守shou,更geng傾qing向xiang於yu改gai進jin現xian有you技ji術shu,缺que少shao大da刀dao闊kuo斧fu改gai革ge技ji術shu的de決jue心xin。因yin此ci,鋰li電dian池chi在zai短duan期qi內nei不bu會hui被bei淘tao汰tai,仍reng將jiang占zhan據ju主zhu流liu地di位wei。