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【一周辣评】宝马/特斯拉/丰田 新型电池技术应用提速

作者:admin来源:高工锂电网 日期:2017-12-28 15:11:00 人气: 标签:

  本周最具影响力的事件莫过于丰田电动化的豪言。

  丰田表示,在2020年初之前,至少在全面投放10款纯电动车型。与此同时,还首次发布了“禁燃令”,即在2025年将不再提供单独传统能源的汽车,而在2030年将提供超过百万辆的纯电动车型和燃料电池车型。

  一向低调保守的丰田,如此大张旗鼓的进军电动化,笔者个人认为,其最大的底气就是在固态电池上的全球领先地位。丰田在固态电池的研究有近20年,如果真的有固态电池大规模应用,那笔者个人认为,一定是始于丰田。

  而在国内,车企对固态电池的布局非常少。一方面是固态电池高昂的研发成本和过长的生效周期对车企来说负担太大;另一方面,则是前瞻技术的产业化还具有极高的风险性。

  威马汽车首席运营官徐焕新博士就曾表示,电池技术其实是一件比较open的事情,未来鹿死谁手还不一定。因此对于固态电池等新型电池技术,最合适的方法是与相关企业进行探索性的合作。

  事实上,电池技术的研究方向也确实十分广泛,只是在今年,频繁的固态电池突破,使固态电池的出镜率极大提升,而即便是固态电池本身,也具有非常多的分支,但其本质,都是使用固态电解质来解决电池安全问题。

  下面就来看看本周锂电行业都有哪些新技术和大事件吧。

  特斯拉研发电池预热技术提升电池低温性能

  特斯拉已经向消费者展示,当电池的温度过低时,其部分电能将被锁定而无法使用,这也就减少了汽车的续航里程。了解特斯拉软件更新情况的知情人士透露,特斯拉正在研究电池预热功能。该功能将帮助汽车克服电池温度较低的不利因素,解锁“部分因为温度过底而被锁定的电池能量”。

  在特斯拉最近发布的2017.50汽车软件更新中,以及即将推出的一款移动应用更新中,特斯拉已经预设了电池预热功能。未来推出该功能后,在电动汽车接通电源的情况下,特斯拉车主就能够通过移动应用软件激活“电池预热”功能。

  特斯拉车主此前可以使用该款应用软件为车内预热。车主未来可以使用这款应用软件给电池组预热。特斯拉希望能达到一边充电一边预热电池的功能,这样有助于在严寒气候中实现电池效率最大化,并保证电动汽车在行驶时达到理想的续航里程。从特斯拉研发电池预热功能来看,电池管理系统还有很大的完善空间,并能带来意外惊喜。

  点评:其实仔细想想,电池真的是个很娇气的产品。能量密度、安全性、充电速度、功率密度、适温性,从来就没有真正解决过。目前行业内的种种技术创新,往往都是在牺牲其他性能的基础上,达到某一单一性能的突破。而特斯拉的这种预热其实也是在锂电适温性的窘境下,被迫妥协的选择。这种局限性很容易让人质疑锂电池是否是电动汽车的最佳选择,这也是不少业内人士认为,燃料电池才是电动化希望,而锂电仅为辅助动力的原因。

  新型混合能源存储系统使用寿命翻倍

  儒卓力和茨维考应用技术大学电子技术系合作开发了全新的混合能源存储系统(HESS)。基于锂离子电池和双层式电容器(UltraCaps)(也就是我们俗称的超级电容)结合开发而成。这个混合系统通过一个创新的拓扑结构,结合了较低阻抗EDLC和“较高”阻抗电池,以期获得最合适的系统解决方案。

  这个拓扑使用超快速电源MOS开关,进行全数字式控制,可实现接近于任意形式的适应性匹配。通过这个系统,能够将锂离子电池的使用寿命增加一倍。这款电源管理系统还可以调节,以便用于轻型电动车(LEV),实现更高的可靠性,且研发成本低。

  此外,在电池为连续运行提供稳定能量的同时,超级电容将接收短时间内出现的峰值电流和电压。电池放电电流将限于其额定电流,因此电池在任何情况下均不会离开其最优运行范围。通过采用这种“保护运行”方式,其使用寿命最高可延长1倍。此外,电池内部温度上升较小或没有升温现象,从而可再次提高使用寿命。

  点评:锂电池与电容器结合,一直都是研究人员钻研的方向。电容器有着高功率、长寿命的特点,但其比能量非常低,因此,与锂电池相结合,达到高比能、高功率、长寿命的特点。其实笔者个人非常看好类似的混合动力,因为不管是超级电容器、锂电池还是燃料电池,都有其理论上就难以攻克的弊端,因此混动能很好的解决这些痛,比如:燃料电池+功率型锂电池。

  宝马与美国公司合作开发固态电池

  近日,从外媒获悉,宝马公司已经宣布与美国固态电池公司SolidPower合作开发电动汽车的下一代固态电池。据介绍,宝马公司目前正在探索汽车电池的耐久性等问题,此次合作后,预计将在2026年之前开始生产新一代固态电池。

  SolidPower成立于2012年,与科罗拉多大学博尔德分校有联系,该公司拥有自己的原型装配、小型电池生产和材料合成能力。此外,SolidPower也对外表示,该公司是目前固态电池技术行业领导者,其产品的安全性和可靠性均名列前茅。

  从早前消息得知,这家公司在锂电池中混合了高容量的金属锂负极,并打造出了一种全新的固态电池,在重量相同的情况下,其电量为传统锂电池的2-3倍。如果固态电池可以量产应用到电动汽车当中,那将大大提升电动汽车的续航里程和动力性能。但固态电池的成本会比液态电池高很多,目前各大车企相继都在加大投资研发成本低且能量密度高的固态电池技术。

  点评:其实,宝马对固态电池的研究也不是一日两日了,此前就有报道,宝马宣布2026年量产固态电池。不过,实事求是的说,相较于竞争对手丰田,宝马在固态电池上的进展落后了不止半点,而快速提升技术水平的方式莫过于合作,尤其是对车企而言,技术的应用比技术本身更为重要。而宝马此次与美国SolidPower展开合作,未尝没有焦急的心态在里头。

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