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新能源电池第三种技术将至:长续航永不起火

时间:2021-12-02 19:15:55 作者:综合报道 阅读:
最近几年,新能源电动汽车在政策的鼓励和业界的推动下,发展迅猛。电池作为电动汽车的核心部件尤为重要,目前已经有三元锂电池和磷酸铁锂电池两种成熟的技术路线。然而,这两种都有各自的缺点,有没有第三种电池,鱼与熊掌兼得呢?
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最近几年,新能源电动汽车在政策的鼓励和业界的推动下,发展迅猛。电池作为电动汽车的核心部件尤为重要,目前已经有三元锂电池和磷酸铁锂电池两种成熟的技术路线。然而,这两种都有各自的缺点,有没有第三种电池,鱼与熊掌兼得呢?

三元锂电池能量密度高,续航里程长,但不够稳定,受外界影响后容易起火自燃;磷酸铁锂电池稳定性好,安全性高,但能量密度较低,冬天电车续航里程甚至要打对折。

近日,由沙特支持的印度研究者Saturnos计划公布其增强蚀变铝离子(Enhanced Altered Aluminum Ion,简称Ea²I)电池化学成分的独立测试,并于2022年推出固态可充电铝电池。

据称,2022年投产后,它将成为世界上第一款商用铝离子固态电池,届时它将开始漫长而缓慢的进程,以取代风险更高的锂离子电池化学成分。

Saturnose的Ea2I电池最初由沙特阿拉伯的Dana风投基金(Dana Venture Fund)提供两轮种子基金支持,五年来一直在“秘密”研发,直到今天终于有了重大进展。

据了解,这种新型化学物质的能量密度超过1500Wh/L,有望输送超过600Wh/kg的能量(目前市面上的三元锂电池普遍在180Wh/kg左右)。

Saturnose声称,一组15kW的固态铝离子电池将重达565公斤,支持1200公里的电动汽车续航里程,并能持续至少20000次充放电循环,在汽车使用中可提供长达15年的稳定寿命。

不仅如此,由于不使用钴或镍,新的固态电池不会出现锂离子的析晶和热失控火灾问题,能有效提高电车的安全性。

单看数据,这种电池确实是取代主流锂电池的好方案,不过实际表现究竟如何,还要等到铝离子固态电池真正量产后才能验证。

丰田将首先在混合动力应用固态电池

据媒体报道,丰田在Kenshiki活动中公布了其西欧绿化计划,2035年将在该地区实现新车的零二氧化碳排放。

与此同时,丰田还表示,其固态电池将可能会首先会应用在到混合动力车型中,提供更高的输出、更长的续航里程和更短的充电时间。

“到2030年以后,我们预计电动需求将进一步加速,而丰田将准备在2035年之前在西欧实现新车的零二氧化碳排放。”丰田欧洲公司总裁兼首席执行官马特哈里森表示,“前提是到那时有足够的充电和加氢基础设施到位,随着可再生能源产能的增加,这将是必需的。”

此外,丰田还证实,在去年进行原型测试后,其固态电池技术可能会首先应用到混合动力汽车中,然后再进行更广泛的使用。

目前,还不清楚,丰田的固态电池是否与上面所述的铝离子固态电池技术相同。

磷酸铁锂电池

磷酸铁锂电池,是一种使用磷酸铁锂(LiFePO4)作为正极材料,碳作为材料的,单体为3.2V,充电截止电压为3.6V~3.65V。

充电过程中,磷酸铁锂中的部分锂离子脱出,经电解质传递到负极,嵌入负极碳材料;同时从正极释放出电子,自外电路到达负极,维持化学反应的平衡。放电过程中,锂离子自负极脱出,经电解质到达正极,同时负极释放电子,自外电路到达正极,为外界提供能量。

磷酸铁锂电池具有工作电压高、能量密度大、循环寿命长、安全性能好、自放电率小、无记忆效应的优点。

三元锂电池

三元锂电池一般指三元聚合物锂电池。

三元聚合物锂电池是指正极材料使用锂镍钴锰或者镍钴铝酸锂的三元正极材料的锂电池,锂离子电池的正极材料有很多种,主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。其中磷酸铁锂作为正极材料的电池充放电循环寿命长,但其缺点是能量密度、高低温性能、充放电倍率特性均存在较大差距,且生产成本较高,磷酸铁锂电池技术和应用已经遇到发展的瓶颈;锰酸锂电池能量密度低、高温下的循环稳定性和存储性能较差,因而锰酸锂仅作为国际第1代动力锂电的正极材料;而多元材料因具有综合性能和成本的双重优势日益被行业所关注和认同,逐步超越磷酸铁锂和锰酸锂成为主流的技术路线。三元材料的电芯代替了广泛使用的钴酸锂电芯,在笔记本电池领域广泛使用。

责编:EditorLL

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