日本车企动力电池技术:目标1000Wh/L

电车汇 综合报道

虽然2015年我国以37.92万辆,累计推广48.55万辆(中国汽车工业协会统计发布)的数据,成为了全球新能源汽车推广当之无愧的排头兵,但有关动力蓄电池单体及成组技术如何突破的难题,依旧制约着整个行业的发展。

根据调研,截止目前,包括所有国内应用的电池材料体系在内,量产动力电池的单体能量密度,最多也就是150Wh/Kg,成组之后则更少。不过,相比之下倒是价格下探了不少,部分企业的电池系统报价,已出现了低于2元/瓦时的现象,寻找突破电池技术的努力还在继续。

丰田汽车启动新一轮电池研发

不过,就在最近的日本车企中间,已开始流传一些针对动力电池的最新技术情报。以丰田和日产两家公司为例,在上个月的独立公告中,他们都明确提出了几年内,将动力电池组能量密度提升至1000Wh/L的设想。要知道,原本就不善于“吹牛”的日本工程师,一定是做到了心中有数才会发布这样的消息。若真如此言,未来同样容量的动力电池组,重量和体积较现有水平再低一半根本不是问题!

根据日本汽车新闻披露:丰田正在研究使用镁元素代替锂元素,作为未来20年中可能出现的电池的基础化学物质。也有消息称,丰田目前正在如火如荼开发的固态聚合物电池或许正在被镁元素电池快速替代?

日本车企如何储备动力电池技术:目标1000wh/Kg?

图:丰田车用动力电池研发目标

根据丰田的工程师表示,相比于锂元素,镁元素有2个明显的优势。

1、它允许密集的能量储存;

由于镁离子具有两个正电荷,而锂离子只有一个,因此镁离子电池比锂离子电池具有更大的储能能力。单位质量的镁离子电池可以存储更多能量,这就使汽车可以行使更长的里程,使消费电子产品可以使用更长的时间有学术资料甚至称,镁离子电池是迄今为止最具有理论前景的适用电动汽车的绿色蓄电池。如果能实现镁离子电池一半的理论容量,将会是一场新的能源利用方式的革命。

2、它比锂更安全,锂是一种不稳定的金属容易发生火灾的危险。

从理论上讲,镁离子电池可供提高的研究发展空间,远远超过锂离子电池。镁元素分布广泛,因此镁离子的电池的价格会很低廉。

然而,丰田也公开承认,距离镁元素电池商业化可能仍需要20年。因此,丰田目前对电动汽车的帮助不是很大。而虽然是全球的市场劲敌,但丰田的相关高层还是承认,日产改善锂离子性能的现有做法更容易快速产业化。

日产着手现有电池的性能改进

虽然日本企业是全球在技术投入上最不吝啬的企业,但在笔者看来,电池技术的突破是很难的,因此日产尽可能推动锂离子电池技术的做法理应更合乎逻辑。而日产正在寻找添加剂,以提高如今的锂电池的性能和的容量。

目前,日产的想法是通过在锂元素中添加一种叫做非晶硅一氧化碳的添加剂,改善锂离子电池的能量储存。这种化学物质会使电池产生更多锂离子,从而提高整体性能。

日产的研究工程师们面临的挑战,足以说明时下的锂离子性能改进技术也同样复杂。到现在为止,因为没有精确地方法确定其原子结构,日产的工程师还是很难弄清楚如何使用非晶硅。所以,日产的研究人员决定通过发现一种新的方法来分析它的原子特性。

该方法几乎可行。日产高级副总裁Takao Asami如是说。“这种新的分析方法的发明,是进一步发展下一代高容量的锂离子电池的必要性,它必将成为我们的核心技术之一。”

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