鉅大LARGE | 點擊量:350次 | 2023年08月24日
充電1分鐘 續(xù)航800公里,成本將為常規(guī)鋰電池的三分之一
續(xù)航里程更高、充電時間更短、使用更加安全……這些均是各大科研機(jī)構(gòu)和公司在電動汽車方面不斷追求的目標(biāo)。如今,電動汽車制造商菲斯科(Fisker)正申請一款固態(tài)電池專利,可使電動汽車的續(xù)航里程提高至500英里(約805公里),充電時間縮短至1分鐘。該公司計劃在2023年前將該電池商業(yè)化應(yīng)用。
菲斯科成立于2005年,位于美國加利福尼亞州,由寶馬前設(shè)計師亨利·菲斯科(HenrikFisker)創(chuàng)辦。2014年二月,菲斯科被我國萬向集團(tuán)納于麾下,后更名為卡瑪(Karma)。
據(jù)英國每日郵報(DailyMail)十一月十四日報道,本周菲斯科公司遞交了一款固態(tài)電池申請專利的文件。該項專利涉及到新材料及制造工藝等,這些有關(guān)實現(xiàn)電池所需的能量密度、功率及成本目標(biāo)并助推電動汽車的推廣及應(yīng)用非常重要。
固態(tài)電池是一種使用固體電極和固體電解液的電池。平常經(jīng)常使用的電池多為液體電池,電解液多為液體。由于固態(tài)電池的功率重量比較高,所以它是電動汽車很理想的電池。
但早期的研究結(jié)果表明,固態(tài)電池在商業(yè)化應(yīng)用中還存在許多限制,比如電極電流密度低、使用的溫度范圍有限、可用的材料有限、成本偏高,以及制造工藝復(fù)雜等。此外,還有數(shù)種失效模式會影響固態(tài)電池的性能,這其中包括電極層結(jié)構(gòu)內(nèi)的接觸阻力高、離子流動性低等,導(dǎo)致電池的放電能力比較低。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
專利示意圖
菲斯科公司稱,他們的固態(tài)電池采用了三維電極,試圖克服上述挑戰(zhàn)。這種三維電極的表面積是普通固態(tài)電池薄膜電極的25倍,具有較高的電子和離子電導(dǎo)率,從而實現(xiàn)快速充電和低溫操作。
所以,這款固體電池的能量密度是普通鋰電池的2.5倍。隨著材料和制造水平的不斷進(jìn)步,菲斯科預(yù)計到2020年這種電池的成本將為常規(guī)鋰電池的三分之一。此外,電池爆炸的風(fēng)險也比較低。
菲斯科公司電池系統(tǒng)副總裁FabioAlbano稱,"這一突破標(biāo)志著固態(tài)電池材料和制造技術(shù)新時代的開始。"他還表示,"我們正在解決固態(tài)電池在商業(yè)化道路上遇到的其他障礙,比如低溫環(huán)境下電池的性能等。"
菲斯科公司稱,這款電池將于明年一月在國際消費類電子產(chǎn)品展覽會(CES)上展出,預(yù)計會在2023年進(jìn)行商業(yè)化應(yīng)用。目前,該公司正和潛在的非汽車合作伙伴進(jìn)行洽談,有可能會早于2023年將這款電池進(jìn)行商業(yè)化應(yīng)用。
事實上,固態(tài)電池并非全新的研究領(lǐng)域??茖W(xué)家們多年來一直在實驗室中對這項技術(shù)進(jìn)行研究。不過由于生產(chǎn)成本、充電周期耐久性等問題,這種產(chǎn)品尚未應(yīng)用。
除菲斯科以外,其他公司和科研機(jī)構(gòu)也在這一研發(fā)領(lǐng)域投入了相當(dāng)大的關(guān)注。比如,日本NEDO(日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu))早在2008年就制定了研發(fā)計劃,并計劃在2030年實現(xiàn)固態(tài)電池的量產(chǎn),包括固態(tài)金屬鋰、固態(tài)鋰硫和固態(tài)鋰空氣電池等。今年七月,日本豐田在固態(tài)電池專利上取得新進(jìn)展,并宣布要在2022年推出搭載全固態(tài)電池的全新電動汽車。德國大眾也曾表示,已經(jīng)在計劃下一代電動汽車電池,為里程超過1000公里的固態(tài)電池,將在2025年量產(chǎn)。
責(zé)編:杉杉