夢想中的電動汽車電池即將問世(圖)

2024-04-24 | 來源: 華爾街日報 | 轉到微信 | 有0人參與評論 | 字體: 放大縮小 | 收藏 | 打印

一批靜靜醞釀多年的電池技術正蓄勢待發，這預示著在未來五年中，我們將目睹許多技術飛躍。

在未來五年中，電動汽車電池的重大升級應該會最終面市。這些醞釀數十年的變革可能意味著，到2030年，燃油汽車的成本將高於電動汽車；一些電動汽車的充電速度會跟在加油站加油一樣快；超長續航電動汽車將使“續航焦慮”這個詞成為過時的老古董。

如果你並不知曉這些即將到來的技術飛躍，那可能是因為，它們長期以來一直被試圖完全取代電動汽車中現有鋰電池技術的更高調舉措蓋住了光芒。但這些許諾的電池技術“突破”一次次落空，讓投資者付出了代價，也讓消費者失望不已。

這些即將問世的新技術幾乎都是對已得到實踐檢驗的鋰電池的升級，而不是試圖顛覆鋰電池技術。這為它們帶來巨大的優勢：這些電池可以在現有的設施中生產，而且適合現有供應鏈。這一點很重要，因為之前對電池制造能力的投資規模極大，據彭博新能源財經(BloombergNEF)估計，僅2023年一年，投資就超過300億美元，這使得任何需要另建生產設施的技術都更難擁有競爭力。

寶馬(BMW) 2025年將采用新型電池

從充電速度到使用壽命，電池的許多性能都可以優化。衡量電池性能的最重要指標之一是制造商能夠在特定的電池單體中注入多少能量，這就是所謂的能量密度。能量密度通常每年提高幾個百分點，正是這些緩慢累積、來之不易的點滴進步讓我們達到了今天的高度。

電池能量密度的大幅躍升很罕見。但寶馬最近宣布，將從2025年開始銷售首款使用該公司新電動汽車平台“Neue Klasse”的汽車。寶馬的發言人表示，這些車將采用一種新型電池，能夠比以往的電池多儲存逾20%的能量，充電速度和續航能力也將提高多達30%。

這些改進之所以能夠實現，是因為電池單體采用了新型圓柱形設計，化學成分也有所調整。

2026年電池的化學成分將實現突破

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總部位於美國馬薩諸塞州的電池組件制造商SES AI的首席執行官胡啟朝表示，SES AI有望在2026年幫助汽車制造商交付電池能量密度有更大飛躍的汽車。

SES AI已經成為全球首家向汽車制造商交付采用一種特定新技術的高級原型電池的公司，目前正在與通用汽車(GM)、現代汽車(Hyundai)和本田汽車(Honda)合作。SES AI預計，2025年將交付迭代升級的電池，可供一個原型車車隊使用。

胡啟朝表示，舉例來說，如果通用汽車決定將電動版悍馬(Hummer)作為首款采用SES AI新型電池的車型，SES AI會幫助通用制造100輛采用新技術的電動版悍馬原型車，然後對這些汽車進行一系列嚴格測試，測試將持續九個月到一年。如果一切順利，這些電池到2026年應該可以投產。

SES AI技術的關鍵是，用固態鋰金屬替代目前鋰離子電池中的石墨。

電池小知識

要理解這種替代為何事關重大，最好了解一下當今電池的工作原理。典型的電動汽車電池就像一個由薄層組成的三明治。首先是由石墨制成的陽極。充滿整個電池的是一種液態電解質——類似運動飲料佳得樂(Gatorade)，只不過裡頭是鋰鹽，而不是鈉鹽。然後是一層薄薄的“隔膜”——不妨想象成某種類似保鮮膜的東西。最後是陰極，這是各種金屬的混合物，通常有鋰、鎳、錳和鈷。

當電池向汽車電機供電時，鋰離子透過塑料隔膜在陽極和陰極之間移動，隔膜上有足夠大的微孔供鋰離子通過。這些鋰離子從電池“三明治”的一側移動到另一側，由此產生電流。