最近最沸沸揚揚的,莫過于特斯拉的兩款新車。
據悉,Tesla在Semi純電動卡車發布會即將結束時出人意料地發布了一款名為Roadster 2 的概念跑車,并公布了這臺車令人驚愕的性能參數,在新能源領域引起了轟動。
千里續航、2秒破百是特斯拉Roadster 2震驚世界的兩項數據,分別代表了續航里程和加速性能,這個數據超越現有的一切技術條件,從某種程度上說,達到這種數據,傳統車真的就沒有太多生存空間了。
然而現有的電池水平還遠遠達不到,在筆者印象中,續航里程最大的是荷蘭的太陽能汽車,續航可達800km,而這款太陽能汽車的強大續航依然是通過堆積電池來實現的。而在乘用車的“正規軍”里,實際續航400km,就已經是很前衛的產品了。
事實上,制約續航里程的核心要素還是在能量密度。慶幸的是,全球范圍內都在朝高能量密度體系研發。在正極材料領域,已經有企業即將量產9、0.5、0.5的高鎳三元體系;負極上,硅碳負極、氧化硅等高克容量材料已經開始逐漸應用起來;至于電解液,固態電解質已經從一個概念成為了即將量產化的產品。
在這一系列的研究成果里,筆者最想強調的就是產品一致性。電池生產的一致性一直是行業的痛點,而隨著新材料、新體系的快速推進,這一短板將進一步放大,而供應不穩定對車企來說,或許是一場災難。
下面就來看看本周鋰電行業都有哪些新技術和大事件吧。
新電池管理設備 將續航里程提升50%
據外媒報道,范德堡大學工程實踐管理學院教授Ken Pence以及電氣工程學院的博士生Tim Potteiger共同研發了一臺電池管理設備,后者可重新配置電動汽車的電池模塊。上述兩人采用特斯拉的高能量密度鋰離子電池建立模型,旨在提升電池的耐用性并提升電動車的續航里程。該技術可將電動車的續航里程提升50%。此外,他們還為電池的各個電芯新增了控制器。
Potteiger表示,電動汽車的電量表(battery gauge)會預留最低電量,防止電量消耗殆盡從而導致乘客受困。當電量為10%時,電量表會顯示“無電量”狀態。該設備也可連接電動汽車車載軟件,因此司機可準確讀取電量信息,最大限度的利用電池電量使電動車達到最大續航里程。
Pence表示,電池越舊,越有可能出現問題,效率也越低,那么此電池管理設備就越有用。此外,上述兩人正在與范德堡大學技術轉讓和商業化部門合作,將該設備推向市場。
點評:隨著電池使用,電芯確實會出現差異化,并逐步放大影響整個電池性能。這就好比一個心有靈犀的團隊,在奮斗一段時間之后,相互積累了小情緒,團隊效率開始低下,這時候大家放下工作互訴衷腸,解開心結后又變成了一個高效團隊。對電池的整個生命周期而言,這個舉措意義重大,他最大限度的減少了電芯到電池系統的性能損失,是在BMS基礎上更高的一個層次,類似于在線“分容化成”。但不幸的是,BMS正是國內的薄弱之處。
TDK推全陶瓷固態電池 預計2018年量產
11月21日,日本電池大廠TDK于宣布,已研發出全球首款采用小型SMD技術,可進行充放電的全陶瓷(all-ceramic)固體電池“Cera Charge”,并預計于2018年春天開始進行量產。
Cera Charge尺寸為4.5×3.2×1.1mm,額定電壓為1.4V、容量為100μAh、充放電循環次數視條件可達1,000次以上。
Cera Charge不像現行鋰離子電池使用液體電解質(電解液),而是使用陶瓷固體電解質,因此不用擔心會發生火災、爆炸、電解液外漏等風險,且借由采用類似于積層陶瓷電容(MLCC)的積層技術,因此和現行鋰離子電池相比,擁有更高的能源密度和更小的體積。
TDK指出,Cera Charge可借由并聯、串聯來增加容量、電壓,可應用于IoT元件、穿戴設備、即時時鐘(real-timeclocks)、藍牙信標(Bluetooth beacon)、能源采集系統等各種用途
點評:說起TDK,很多人可能感到陌生,但說起它在中國的子公司ATL,應該就非常熟悉了。這樣的研發實力擺在面前,量產固態電池也就不奇怪了,更何況,筆者個人認為,TDK的固態電池更可能是用在手機、筆記本等數碼領域,其技術難度較之動力電池,還差了不止一點。盡管如此,該研發成果依然非常了不起,畢竟2018年的時間節點遠超同行。
韓國開發出蜘蛛網狀鋰電池新材料
韓國成均館大學發布消息稱,其研究組根據蜘蛛網的結構與功能開發出鋰離子電池高性能電極活性材料,成功解決了高容量材料退化和充放電速度慢等問題,可以應用于多種類型的高容量二次電池。
目前科學家為了克服鋰離子電池負極材料石墨容量受限(約370mah/g)的缺點,開發了高容量硅和過渡金屬氧化物等多種材料,但是,大部分高容量材料因電傳導速度較慢,導致充電和放電速度緩慢或充電放電時因體積膨脹而出現限速特性和長期不穩定性等問題。
韓國研究組通過運用冰膜方法,將蜘蛛網形狀的三維網絡結構組建成具有多重保障的碳納米管,并對其進行臭氧處理,使納米管表面像蜘蛛網一樣,具有彈性功能。
點評:關于結構的創新其實也屢見不鮮了,比如稍微另類一點的有三明治結構、葉脈結構等。但遺憾的是,靠著標新立異博得眼球后,這些偏門技術再也沒有聽到后續的跟進,野路子終究是野路子。而這次來自韓國的蜘蛛網結構,聽起來就離大規模制造非常遙遠,何況還有循環,穩定性等一些基本性能參數都被作者忽略了。
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原文標題:【華陽自動化· 大事件】動力電池在線“分容化成” 續航提升50%
文章出處:【微信號:gh_a6b91417f850,微信公眾號:高工鋰電技術與應用】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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