电动汽车的电池就是这样变得越来越便宜好用的自动驾驶

2021-04-01

【智能汽车网】

自觉现约30年后,锂离子电池成为了当今最主要的储能系统。现在,市面上险些每款新电动汽车都在使用自1990年发现以来性能一直在稳步提高的动力电池。然而,该手艺的潜力仍未穷尽,最近有几家制造商已经证实晰这一点。

 

最显著的是锂离子电池在成本方面的飞速生长。约莫十年前,一千瓦时的存储能力的成本约为一千欧元。今天只有一百欧元左右。斯坦利·惠廷汉姆(Stanley Whittingham)展望,未来可能会下降到五十欧元。他与另外两名研究职员一起在2019年因锂离子手艺而获得了诺贝尔奖。

 

同时,能量密度将增添一倍,这将使续航里程大幅提升,或显著削减电池所需空间。 届时,600至700公里的续航里程也可能成为量产车的尺度设置。

 

电池优化中最主要的因素之一是电池的设计。现在,电池中只有相对较小的一部门由活性子料组成,即直接认真储存能量的元件。一块完整的电动汽车电池绝大多数都是非活性子料,不仅包罗电解液,还包罗电池化学因素的封装和简朴的电触点和电源线。

 

造成云云失衡的缘故原由是传统的结构设计。现在大多数电池由单个的电芯组成--通常是枕头形状的塑料软包、小棱柱或者圆柱--组合在一个外壳中形成较大的模块,然后才组装成完整的电池。响应地需要大量的包装和组装质料,这极大地增添了制品的体积,从而增添了成本和生产的庞大性。

 

换个角度看电池

 

若是能够想法减小非活性子料的体积,则可以在其位置安装活性元件,从而在不增添体积的情形下增添容量。这一历程有一种险些被推向锂离子电池物理和化学极限的趋势。要想到达这一点险些不太可能。

 

中国电池制造商宁德时代最近通过打破传统的电池模块化结构并将电池电芯直接集成到电池包里,起到了伟大的优化作用。该方式将使重量能量密度提高10%到15%。成本会削减20%。具有相同容量的电池约莫要小五分之一。

 

令人印象深刻的是特斯拉在Model 3的某些版本中已接纳宁德时代的电池,他们的新电池现在也正在逐渐取代松下和LG 化学的电池。民众最近也公然答应要接纳CTP的战略。响应的电池将2025年前后首次应用在Artemis车型上,并随后用于所有系列。

 

从久远来看,电池结构设计会变得加倍天真:这种转变趋势是“CTC手艺”,电池无需电池包即可直接集成到底盘上。这样,整个汽车就酿成移动电池。 宁德时代希望在2030年到达目的。特斯拉似乎也在起劲。

 

然而,行使当今常见的电化学原理,CTC手艺仍面临很大挑战。纵然有很小的碰撞,着火的风险也将很高。非活性子料安装空间的优化也为活性子料开拓了新的潜力。

 

比亚迪正在研发磷酸铁锂电池,丰田正在研发固态电池

 

例如,磷酸铁锂(LFP)手艺由于对空间的要求对照大,似乎已经被边缘化,但最近又重新受到关注。然而,由于现在的包装、触点和引线所需的空间变小,化学因素可以占用更多空间。与传统的锂离子电池相比,运行可靠性更高,以是在这种情形下,空间上的劣势是可以接受的。纵然是严重的机械损伤也不再导致电池自燃。

 

此外,磷酸铁锂电池可以在很洪水平上不使用有数原质料镍,由于其昂贵,有数并可能对环境有害。除了宁德时代之外,中国电池和汽车制造商比亚迪也是磷酸铁锂电池的领先制造商之一。比亚迪最近将其所谓的刀片电池手艺应用到了汉系列上。

 

固态电池在平安性方面有希望做得更好。由于比亚迪的刀片式电池在受到机械损坏时不像传统的锂离子电池那样容易发烧,但仍注有有机易燃的电解液。在固态电池中,作为离子传输介质所需的的因素不再是液体,而是固体。因此,它不会泄露或蒸发,而且着火的可能性也较小。

 

这项手艺可能会在十年内问世。例如,丰田汽车团体正在推广使用固态电池的汽车,到现在为止,丰田汽车团体对动力电车一直持保留态度。一个平安的替换方案加上久负盛名的开发向导者,可以改变这种现状。

 

此外,未来还会削减其它电池原质料的使用,其中最突出的质料可能会是钴。同样的,出于成本、供应瓶颈,以及环保等缘故原由,铜,石墨甚至锂都市成为被镌汰的工具。然则,就锂而言,要真正找到替换品还需要相当一段时间。

 

事实,在各地报道的林林总总的新型电池并不是所有的都适合在汽车上使用。纵然能实现,极其漫长的开发和测试周期也意味着从创新到落地可能需要数年甚至数十年。锂离子电池自己就是最好的例子。

 

 


1
联系我们