鉅大LARGE | 點擊量:1413次 | 2019年12月30日
電動汽車面臨的嚴(yán)重問題是什么?如何解決電動汽車的續(xù)航問題?
如今,傳統(tǒng)汽車中的電子產(chǎn)品已占到成本的40%,在電動汽車中這一比例必將更大,僅電池部分就已占到總成本40%左右。在電動汽車市場,特斯拉無疑是一面旗幟。
剛剛完成首批交付的特斯拉Model3,讓消費者的里程焦慮大大緩解。相對起售價69500美元特斯拉S的259英里續(xù)航,起售價35000美元的Model3擁有220英里續(xù)航能力。
然而,純電動汽車還存在另外一個嚴(yán)重問題電池壽命。盡管鋰電池在普通電子產(chǎn)品上平均使用壽命可達8年,但性能良好的蓄電池在電動汽車上充放電次數(shù)僅為700-900次,折合壽命為3-5年。但是,換電池成本卻太高,相當(dāng)于買了半輛新車。
面對鋰電池的充電慢、續(xù)航里程短、壽命短等問題,日本、美國、瑞士、俄羅斯等國家都在加緊超級電容的開發(fā),并進行超級電容在電動車驅(qū)動和制動系統(tǒng)中應(yīng)用的研究,業(yè)界也存在著超級電容取代電動汽車車載電池的觀點。
綜合來看,在電動汽車領(lǐng)域便存在鋰電池與超級電容兩股勢力,兩者紛紛加緊自身的研發(fā)。
如今,鋰電池與超級電容研究者都致力于提升各自其使用壽命,但都是從化學(xué)角度出發(fā),據(jù)預(yù)測需要耗費5~10年的時間才會有顯著成效。儒卓力(Rutronik)作為領(lǐng)先的全球電子分銷商,不僅擁有鋰電池與超級電容的原廠資源,而且自身擁有工程師、行業(yè)專家。在兩年前,儒卓力與德國茨維考應(yīng)用科學(xué)大學(xué)(WHZ)萌生出將鋰電池與超級電容優(yōu)勢結(jié)合在一起的想法,而調(diào)研后發(fā)現(xiàn)行業(yè)內(nèi)并無相關(guān)方案,于是便積極推進了這項研究。如今,基于這個想法的混合能源存儲系統(tǒng)(HESS)中的電源管理誕生了,這也是全球首個結(jié)合電池和超級電容的方案,并已經(jīng)在德國進行推廣,我們希望有更多中國客戶也可以使用這個產(chǎn)品并從中受益。儒卓力戰(zhàn)略營銷和傳播總監(jiān)AndreasMangler在8月2日上海電源研討會期間如是說。
茨維考應(yīng)用科學(xué)大學(xué)教授LutzZacharias博士表示,與儒卓力合作研發(fā)這個混合能源存儲系統(tǒng)的功率管理,主要特征就是結(jié)合降壓或升壓(MOS)拓?fù)?、?shù)字控制電源回路、可靈活配置控制參數(shù)、為高阻抗電池系統(tǒng)帶來低阻抗特性,因此可以通過數(shù)字控制可以大大提高能源存儲系統(tǒng)的峰值電流性能,盡量將電池退化降到最低,而且可以確保性能上更大的靈活性。這種新型混合能源存儲方案可以應(yīng)用于很多領(lǐng)域比如通信、自動化等,重點應(yīng)用將是電動車、電動汽車領(lǐng)域,可實現(xiàn)極高的可靠性,而且還有進一步開發(fā)的潛力。
鎳鈷錳酸鋰(LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2)三元正極資料自發(fā)現(xiàn)以來引起了研討者的廣泛重視?,F(xiàn)在,鎳鈷錳酸鋰正極資料現(xiàn)已被廣泛使用和研討,但其在低溫功用和倍率功用上的體現(xiàn)不盡人意,簡直只能在室溫環(huán)境中作業(yè),不能滿意電池在極點溫度和快速充放電條件下作業(yè)的需求。鑒于此,世界各國科研機構(gòu)都在積極探索改進極點條件下鋰離子電池功用的新資料和新方法。近期,中國科學(xué)院新疆理化技能研討所特別環(huán)境功用資料與器材要點實驗室靈敏器材部15級碩士生呂丁丁在副研討員王磊的指導(dǎo)下,規(guī)劃合成了一種鋰快離子導(dǎo)體包覆鎳鈷錳酸鋰的復(fù)合正極資料。該復(fù)合資料顯示出優(yōu)勝的低溫功用和倍率功用:在-20℃溫度條件下,堅持127.7mAh/g的可逆容量,該容量遠(yuǎn)優(yōu)于鎳鈷錳酸鋰資料86.4mAh/g的容量,而且優(yōu)于現(xiàn)在報導(dǎo)改性后鎳鈷錳酸鋰資料的最高容量(106mAh/g);在1C的大電流密度下,循環(huán)100圈之后,堅持具有141.7mAh/g的容量。
研討發(fā)現(xiàn),鋰快離子導(dǎo)體均勻地包覆在鎳鈷錳酸鋰表面,處理了電池在高電流密度循環(huán)過程中,電解液中HF腐蝕正極資料,形成資料功用快速衰減的難題。鋰快離子導(dǎo)體玻璃具有優(yōu)異的鋰離子電導(dǎo)率,有效改進了鋰離子在正極資料的分散速率,為改進鋰離子電池低溫功用供給了新思路。耐低溫鋰電池正極資料可以滿意人們在特別環(huán)境條件下對儲能和動力電池的需求,具有極高的商業(yè)使用價值。